Quelltext der Seite Tetrakis(1-norbornyl)cobalt(IV)

{{Infobox Chemikalie
| Strukturformel  = [[Datei:Tetrakis(1-norbornyl)cobalt(IV).png|200px|Struktur von Tetrakis(1-norbornyl)cobalt(IV)]]
| Suchfunktion    = C28H44Co 
| Andere Namen    = (''T''-4)-Tetrakis(bicyclo[2.2.1]hept-1-yl)cobalt
| Summenformel    = ''T4''-[Co(nor)<sub>4</sub>], C<sub>28</sub>H<sub>44</sub>Co
| CAS             = {{CASRN|36333-80-9|KeinCASLink=1}}
| EG-Nummer       = 
| ECHA-ID         = 
| PubChem         = 
| ChemSpider      = 
| Beschreibung    = braune Kristalle<ref name="Mnor4" />
| Molare Masse    = 439,58 g·[[mol]]<sup>−1</sup>
| Aggregat        = fest
| Schmelzpunkt    = 100 [[Grad Celsius|°C]] (Zersetzung)<ref name="Mnor4" />
| Siedepunkt      = 
| Dampfdruck      = 
| Löslichkeit     = löslich in THF<ref name="Conor345-2" />
| Quelle GHS-Kz   = NV
| GHS-Piktogramme = {{GHS-Piktogramme|/}}
| GHS-Signalwort  = 
| H               = {{H-Sätze|/}}
| EUH             = {{EUH-Sätze|/}}
| P               = {{P-Sätze|/}}
| Quelle P        = 
| MAK             = 
}}

'''Tetrakis(1-norbornyl)cobalt(IV)''' ist eine luftempfindliche, [[metallorganische Verbindung]] des [[Cobalt]]s. Es wurde erstmals von Barton K. Bower und Howard G. Tennent 1972 dargestellt<ref name="Mnor4">{{cite journal|author = B. K. Bower and H. G. Tennent|title = Transition metal bicyclo[2.2.1]hept-1-yls|journal = [[J. Am. Chem. Soc.]]|year = 1972|volume = 94|issue = 7|pages = 2512–2514|doi = 10.1021/ja00762a056}}</ref> und zählt zu den seltenen Verbindungen, in denen Cobalt die formale [[Oxidationszahl|Oxidationsstufe]] +IV zugeschrieben wird.

== Darstellung ==

Tetrakis(1-norbornyl)cobalt(IV) lässt sich durch die [[Disproportionierung]]-Reaktion, von CoCl<sub>2</sub>•THF mit 1-Norbornyllithium (norLi) in [[Pentane|''n''-Pentan]], unter [[Inertgas|Schutzgas]] gewinnen.<ref name="Mnor4" /> Das Cobalt(II)-chlorid-THF-Addukt ist durch Soxhlet-Extraktion von wasserfreiem [[Cobalt(II)-chlorid|CoCl<sub>2</sub>]] mit [[Tetrahydrofuran|THF]] und das [[Lithiumorganische Verbindungen|Lithiumorganyl]] durch Reaktion von 1-Chloro&shy;[[norbornan]] mit metallischem [[Lithium]] zugänglich.

:<math>\mathrm{2\ CoCl_2 \cdot THF\ +\ 4\ norLi\ \xrightarrow[]{Pentan} }</math><math>\mathrm{\ \ [Co(nor)_4]\ +\ \ Co\ +\  4\ LiCl\ + }</math><math>\mathrm{\ 2\ THF}</math>

Die Reinigung erfolgt via [[Filtration (Trennverfahren)|Filtration]] und [[Umkristallisation]].

:[[Datei:1-nobornyl-group.png|180px|Die 1-Norbornyl-Gruppe (nor- bzw. 1-nor)]]

== Eigenschaften ==
Bei diesem Cobaltkomplex handelt es sich um das erste thermisch stabile, [[Komplexchemie#Nomenklatur|homoleptische]] Cobalt(IV)tetra&shy;[[Organylgruppe|organyl]], mit ausschließlich [[Molekülorbitaltheorie#σ-Bindung|''σ''-bindenden]] [[Ligand|Liganden]]. Zudem ist es der erste isolierte [[Kristallfeld- und Ligandenfeldtheorie|low-spin-Komplex]] mit [[Tetraeder|tetraedrischem]] Aufbau.<ref name="Holleman">{{Holleman-Wiberg|Auflage=102.|Startseite=1695}}</ref><ref name="Conor4-1986">{{cite journal|journal = [[J. Chem. Soc., Chem. Commun.]]|year = 1986|issue = 19|pages = 1491–1492|doi = 10.1039/C39860001491|title = Tetrakis(1-norbornyl)cobalt, a low spin tetrahedral complex of a first row transition metal|author = E. K. Byrne, D. S. Richeson and K. H. Theopold}}</ref><ref name="Conor345-2">{{cite journal |title = Synthesis, characterization, and electron-transfer reactivity of norbornyl complexes of cobalt in unusually high oxidation states|author = E. K. Byrne, K. H. Theopold|journal = [[J. Am. Chem. Soc.]]|year = 1989|volume = 111|issue = 11|pages = 3887–3896|doi = 10.1021/ja00193a021}}</ref>

=== Stabilität ===
Die besondere Stabilität ist zu großen Teilen dadurch begründet, dass weder eine α- noch eine [[β-Hydrid-Eliminierung]] stattfinden kann. In der α-Position zum Metall (entspricht der 1-Position des Norbornylliganden) ist kein weiterer Wasserstoff gebunden und eine Hydrid-Eliminierung in β-Position würde zu einer energetisch ungünstigen Doppelbindung am [[Brückenkopfatom]] führen ([[Bredtsche Regel]]).
Überdies bewirken die sperrigen Norbornylliganden eine sterische Abschirmung des Zentralatoms und verhindern eine schnelle [[Ligandensubstitution]] sowie [[Homolytische Spaltung|Homolyse]], unter [[Dimerisation|Dimerisierung]] der Liganden.<ref name="Mnor4" /><ref name="Riedel">C. Janiak, [[Thomas M. Klapötke|T. Klapötke]], H.-J. Meyer, R. Alsfasser, E. Riedel (Ed.): ''Moderne Anorganische Chemie'', 3. Aufl., De Gruyter, 2007, ISBN 978-3-11-020685-2, S.&nbsp;718.</ref>

Die seltene [[Kristallfeld- und Ligandenfeldtheorie|d<sup>5</sup>-low-spin-Konfiguration]] im tetraedrischen Ligandenfeld wird dadurch erreicht, dass der Ligand, als sehr starker ''σ''- bzw. genauer ''n''-&shy;[[Lewis-Säure-Base-Konzept#Lewis-Basen|Elektronenpaardonor]], die Aufspaltung der e- und t<sub>2</sub>-Orbitalsätze in der Weise erhöht, dass die [[Kristallfeld- und Ligandenfeldtheorie#Besetzung der Orbitale zu High-Spin oder Low-Spin Komplexen|Spinpaarungsenergie]] überwunden werden kann. Es resultiert eine  e<sup>4</sup>t<sub>2</sub><sup>1</sup>-Konfiguration und folgerichtig zeigt eine [[Magnetochemie|Magnetmessung]] [[Paramagnetismus]], in der Größenordnung von einem ungepaarten Elektron auf.<ref name="Mnor4" /><ref name="Conor4-1986" /><ref name="Conor345-2" />

=== Cobalt(III)- und Cobalt(V)-Analoga ===
Ausgehend von CoCl<sub>2</sub>•THF und 1-Norbornyllithium (norLi), ist ein dreiwertiger Cobaltkomplex darstellbar. Wird anstelle von [[Pentane|''n''-Pentan]], ein Gemisch von [[Diethylether]] und [[Tetrahydrofuran|THF]] als Lösungsmittel genutzt, kommt es zur [[Disproportionierung]], unter Bildung eines Tetrakis(1-norbornyl)cobaltat(III)-Komplexes, welcher mit [[Solvatisierung|solvatisiertem]] Lithiumgegenion auskristallisiert und elementarem [[Cobalt]]s.<ref name="Conor345">{{cite journal |title = Redox chemistry of tetrakis(1-norbornyl)cobalt. Synthesis and characterization of a cobalt(V) alkyl and self-exchange rate of a Co(III)/Co(IV) couple|author = E. K. Byrne, K. H. Theopold|journal = [[J. Am. Chem. Soc.]]|year = 1987|volume =  109|issue =  4|pages = 1282–1283|doi = 10.1021/ja00238a066}}</ref><ref name="Conor345-2" />

:<math>\mathrm{3\ CoCl_2 \cdot THF\ +\ 8\ norLi\ +\ 5\ THF\ \xrightarrow[]{Et_2O/THF} }</math><math>\mathrm{\ 2\ [Li(THF)_4]^{+}[Co(nor)_4]^{-}\ +\ Co\ +}</math><math>\mathrm{6\ LiCl}</math>

Die Verbindung ist luftempfindlich, zeigt eine grüne Farbe und ist paramagnetisch, im Ausmaß von zwei ungepaarten Elektronen. Folglich liegt auch hier eine low-spin-Konfiguration, bei tetraedrischem Bau vor (d<sup>6</sup>, e<sup>4</sup>t<sub>2</sub><sup>2</sup>).<ref name="Conor345" /><ref name="Conor345-2" />

Wird Tetrakis(1-norbornyl)cobalt(IV) mit [[Silbertetrafluoroborat|Ag[BF<sub>4</sub>]]] in [[Tetrahydrofuran|THF]] oxidiert, gelangt man zu einem fünfwertigen Cobaltkomplex, welcher mit einem [[Schwach koordinierende Ionen#Schwach koordinierende Anionen|Tetrafluoroboratanion]] als Gegenion auskristallisiert.<ref name="Conor345" /><ref name="Conor345-2" />

:<math>\mathrm{[Co(nor)_4]\ +\ Ag[BF_4]\ \xrightarrow[]{THF} \ [Co(nor)_4]^{+}[BF_4] ^{-}\ +\ Ag}</math>

Dieser Komplex ist der erste isolierte, in welchem Cobalt in der Oxidationsstufe +V vorliegt. Auch hier handelt es sich um einen low-spin-Komplex (d<sup>4</sup>, e<sup>4</sup>t<sub>2</sub><sup>0</sup>).<ref name="Conor345" /><ref name="Conor345-2" /><ref name="Holleman" />

== Einzelnachweise ==
<references />

[[Kategorie:Metallorganische Verbindung]]
[[Kategorie:Cobaltverbindung]]