Dichlorure de niobocène

Le dichlorure de niobocène est un composé organométallique de formule chimique (η⁵-C₅H₅)₂NbCl₂, couramment abrégée Cp₂NbCl₂, où Cp représente un ligand cyclopentadiénure [C₅H₅]⁻. Il s'agit d'un solide brun paramagnétique à 17 électrons apparenté aux métallocènes. Dans la molécule, les deux ligands cyclopentadiénure et les deux ligands chlorure Cl⁻ sont disposés selon une géométrie téraédrique déformée autour de l'atome central de niobium à l'état d'oxydation +4.

Dichlorure de niobocène
Structure du dichlorure de niobocène
Identification
Nom UICPA	dichlorobis(η5-cyclopentadiényl) niobium(IV)
Synonymes	dichlorure de bis(cyclopentadiényl)­niobium(IV)
No CAS	12793-14-5
No ECHA	100.159.630
No CE	631-385-9
No RTECS	QU0400000
PubChem	16211739
SMILES	[CH]1[CH][CH][CH][CH]1.[CH]1[CH][CH][CH][CH]1.Cl[Nb]Cl PubChem, vue 3D
InChI	Std. InChI : vue 3D InChI=1S/2C5H5.2ClH.Nb/c2*1-2-4-5-3-1;;;/h2*1-5H;2*1H;/q;;;;+2/p-2 Std. InChIKey : CYMWZQTUXXEBCR-UHFFFAOYSA-L
Apparence	poudre brun foncé[1]
Propriétés chimiques
Formule	C10H10Cl2Nb
Masse molaire[2]	293,999 ± 0,013 g/mol C 40,85 %, H 3,43 %, Cl 24,12 %, Nb 31,6 %,
Précautions
SGH[1]
Attention H315, H319, H335, P261, P264, P271, P280, P302+P352 et P305+P351+P338 H315 : Provoque une irritation cutanée H319 : Provoque une sévère irritation des yeux H335 : Peut irriter les voies respiratoires P261 : Éviter de respirer les poussières/fumées/gaz/brouillards/vapeurs/aérosols. P264 : Se laver … soigneusement après manipulation. P271 : Utiliser seulement en plein air ou dans un endroit bien ventilé. P280 : Porter des gants de protection/des vêtements de protection/un équipement de protection des yeux/du visage. P302+P352 : En cas de contact avec la peau : laver abondamment à l’eau et au savon. P305+P351+P338 : En cas de contact avec les yeux : rincer avec précaution à l’eau pendant plusieurs minutes. Enlever les lentilles de contact si la victime en porte et si elles peuvent être facilement enlevées. Continuer à rincer.
Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire.
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Le dichlorure de niobocène a été mentionné pour la première fois en 1954^[3]. Il peut être obtenu par exemple par une réaction en plusieurs étapes à partir de chlorure de niobium(V) NbCl₅ et de cyclopentadiénure de sodium Na(C₅H₅)^[4] :

NbCl₅ + 6 Na(C₅H₅) ⟶ (η⁵-C₅H₅)₄Nb + 5 NaCl + composés organiques ;

(η⁵-C₅H₅)₄Nb + 2 HCl + 1/2 O₂ ⟶ [((η⁵-C₅H₅)₂NbCl)₂O]Cl₂ + 2 C₅H₆ ;

[((η⁵-C₅H₅)₂NbCl)₂O]Cl₂ + 2 HCl + SnCl₂ ⟶ (η⁵-C₅H₅)₂NbCl₂ + SnCl₄ + H₂O.

Les cycles cyclopentadiényle du dichlorure de niobocène ne sont pas coplanaires mais sont inclinés l'un vers l'autre. L'angle Cp-M-Cp moyen dans les dichlorures de métallocènes est généralement de 130,3°, mais ici l'angle Cl-Nb-Cl vaut 85,6°, ce qui est inférieur à celui du dichlorure de zirconocène (η⁵-C₅H₅)₂ZrCl₂, de 97,1°, mais supérieur à celui du dichlorure de molybdocène (η⁵-C₅H₅)₂MoCl₂, de 82° : cette valeur peut s'expliquer par l'orientation des orbitales hautes occupées dans ce type de complexes^[5].

Contrairement aux dérivés de zirconocène correspondants et au dichlorure de titanocène (η⁵-C₅H₅)₂TiCl₂, aucune application technique n'a été identifiée pour le dichlorure de niobocène, bien qu'il ait fait l'objet de nombreuses recherches. Il a par exemple fait l'objet d'une étude comme anticancéreux potentiel^[6]. En pratique, il peut être utilisé comme précurseur pour l'obtention de composés organométalliques du niobium.

Notes et références

1. (en) « Bis(cyclopentadienyl)niobium(IV) dichloride », sur sigmaaldrich.com, Sigma-Aldrich, 30 janvier 2022 (consulté le 16 juin 2022).
2. Masse molaire calculée d’après « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.
3. (en) G. Wilkinson et J. M. Birmingham, « Bis-cyclopentadienyl Compounds of Ti, Zr, V, Nb and Ta », Journal of the American Chemical Society, vol. 76, n^o 17,‎ septembre 1954, p. 4281-4284 (DOI 10.1021/ja01646a008, lire en ligne)
4. (en) C. R. Lucas, J. A. Labinger et J. Schwartz, « Dichlorobis(η⁵-Cyclopentadienyl) Niobium(IV) », Inorganic Syntheses: Reagents for Transition Metal Complex and Organometallic Syntheses, vol. 28,‎ 1990 (DOI 10.1002/9780470132593.ch68, lire en ligne)
5. (en) K. Prout, T. S. Cameron, R. A. Forder, S. R. Critchley, B. Denton et G. V. Rees, « The crystal and molecular structures of bent bis-π-cyclopentadienyl-metal complexes: (a) bis-π-cyclopentadienyldibromorhenium(V) tetrafluoroborate, (b) bis-π-cyclopentadienyldichloromolybdenum(IV), (c) bis-π-cyclopentadienylhydroxomethylaminomolybdenum(IV) hexafluorophosphate, (d) bis-π-cyclopentadienylethylchloromolybdenum(IV), (e) bis-π-cyclopentadienyldichloroniobium(IV), (f) bis-π-cyclopentadienyldichloromolybdenum(V) tetrafluoroborate, (g) µ-oxo-bis[bis-π-cyclopentadienylchloroniobium(IV)] tetrafluoroborate, (h) bis-π-cyclopentadienyldichlorozirconium », Acta Crystallographica Section B, vol. 30,‎ 1974, p. 2290-2304 (DOI 10.1107/S0567740874007011, lire en ligne)
6. (en) George Mokdsi et Margaret M. Harding, « A ¹H NMR study of the interaction of antitumor metallocenes with glutathione », Journal of Inorganic Biochemistry, vol. 86, n^os 2-3,‎ septembre 2001, p. 611-616 (PMID 11566334, DOI 10.1016/S0162-0134(01)00221-5, lire en ligne)

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