Manganocène

Le manganocène est un composé organométallique du manganèse appartenant à la famille des métallocènes. C'est un solide brun, rose au-dessus de 158 °C, avec des propriétés magnétiques.

Manganocène
Identification
Nom UICPA	manganocène
Synonymes	bis(cyclopentadiényl)manganèse Cp2Mn
No CAS	73138-26-8
No ECHA	100.149.777
PubChem	24199707
SMILES	C=2\C=C(\[Mn]C=1C\C=C/C=1)CC=2 PubChem, vue 3D
InChI	Std. InChI : vue 3D InChI=1S/2C5H5.Mn/c2*1-2-4-5-3-1;/h2*1-3H,4H2; Std. InChIKey : HRLURJZQXLNBTG-UHFFFAOYSA-N
Apparence	solide cristallin brun[1]
Propriétés chimiques
Formule	C10H10Mn
Masse molaire[2]	185,124 4 ± 0,008 7 g/mol C 64,88 %, H 5,44 %, Mn 29,68 %,
Propriétés physiques
T° fusion	175 °C[3]
T° ébullition	245 °C[3]
Point d’éclair	52 °C[3]
Précautions
SGH[3]
H228, H315, H319, H335, P210, P261, P280, P305+P351+P338 et P405 H228 : Matière solide inflammable H315 : Provoque une irritation cutanée H319 : Provoque une sévère irritation des yeux H335 : Peut irriter les voies respiratoires P210 : Tenir à l’écart de la chaleur/des étincelles/des flammes nues/des surfaces chaudes. — Ne pas fumer. P261 : Éviter de respirer les poussières/fumées/gaz/brouillards/vapeurs/aérosols. P280 : Porter des gants de protection/des vêtements de protection/un équipement de protection des yeux/du visage. 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. P405 : Garder sous clef.
Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire.
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Propriétés

Le manganèse ayant un électron de moins que le fer, le manganocène possède un électron de valence de moins que le ferrocène, c'est-à-dire 17, violant ainsi la règle des 18 électrons. Cependant, le manganèse possède une configuration d⁵ spin haut (chaque orbitale d est occupée par un électron), il ne peut que difficilement être réduit à l'état Mn¹⁺ et donc adopter une structure stable à 18 électrons^[4].

Cette instabilité partielle peut sans doute expliquer pourquoi, à l'état solide, le manganocène existe sous la forme d'un polymère, dans une structure où le manganèse est en fait lié à trois ligands cyclopentadiényle. Deux de ces ligands sont liés à deux centres manganèse à la fois, le troisième étant lié à un unique centre manganèse, formant ainsi une chaîne. La longueur de liaison C-Mn est de 242 pm pour les ligands mono-liés (terminaux) et varie de 240 à 330 pm pour les ligands di-liés (ponts)^[5]. Les ligands cyclopentadiényle ponts ne sont ainsi pas répartis de façon symétrique entre les atomes de manganèse^[6].

En dessous de sa température de Néel (134 °C)^[7], le manganocène est antiferromagnétique. Au-dessus, il possède une fort moment magnétique de 5,81 μ_B^[8]

Synthèse

Le manganocène peut être obtenu comme d'autres métallocènes par réaction entre son sel de chlore (chlorure de manganèse(II)) et une source de ligands cyclopentadiényle, en général le cyclopentadiénure de sodium. On fait donc réagir le cyclopentadiène avec le sodium qui est ainsi déprotoné^[9]:

2 C₅H₆ + 2 Na ⟶ 2 Na(C₅H₅) + H₂.

La réaction entre le cyclopentadiénure de sodium et le chlorure de manganèse(II) est généralement effectuée dans le THF, le diméthyl glycol ou l'ammoniaque^[9] :

MnCl₂ + 2 Na(C₅H₅) ⟶ Mn(C₅H₅)₂ + 2 NaCl.

Notes et références

1. Christoph Elschenbroich, Organometallchemie, Teubner, 2008, 6^e éd. (ISBN 978-3-8351-0167-8), p. 452
2. Masse molaire calculée d’après « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.
3. « Fiche du composé Bis(cyclopentadienyl)manganese  », sur Alfa Aesar (consulté le 21 novembre 2014).
4. (de) Christoph Elschenbroich, Organometallchemie, Teubner, 2008, 6^e éd. (ISBN 978-3-8351-0167-8), p. 468
5. (de) Christoph Elschenbroich, Organometallchemie, Teubner, 2008, 6^e éd. (ISBN 978-3-8351-0167-8), p. 460
6. (de) Erwin Riedel, Ralf Alsfasser, Christoph Janiak et Thomas M. Klapötke, Moderne Anorganische Chemie, von Gruyter, 2007, 4^e éd. (ISBN 978-3-11-019060-1), p. 707
7. (de) Arnold F. Holleman, Nils Wiberg, Lehrbuch der Anorganischen Chemie, de Gruyter, 2007, 102^e éd. (ISBN 978-3-11-017770-1), p. 1619
8. (de) Christoph Elschenbroich, Organometallchemie, Teubner, 2008, 6^e éd. (ISBN 978-3-8351-0167-8), p. 455
9. (de) Christoph Elschenbroich, Organometallchemie, Teubner, 2008, 6^e éd. (ISBN 978-3-8351-0167-8), p. 451

• (de) Cet article est partiellement ou en totalité issu de l’article de Wikipédia en allemand intitulé « Manganocen » (voir la liste des auteurs).

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