Cyclopentadienylindium(I)

Cyclopentadienylindium(I), C₅H₅In en meestal genoteerd als CpIn, is een organische verbinding van indium met oxidatiegetal +1. CpIn is een complex, waarbij een cyclopentadiënylring als ligand optreedt in een halve sandwichstructuur. De verbinding is, als eerste organische indium(I)verbinding, voor het eerst in 1957 gesynthetiseerd:

Synthese en eigenschappen

CpIn wordt simpel bereid door indium(I)chloride en cyclopentadienyllithium met elkaar te laten reageren:

$\mathrm{I}\mathrm{n}\mathrm{C}\mathrm{l}+\mathrm{C}\mathrm{p}\mathrm{L}\mathrm{i}⟶\mathrm{C}\mathrm{p}\mathrm{I}\mathrm{n}+\mathrm{L}\mathrm{i}\mathrm{C}\mathrm{l}$

InCp vormt adducten met de lewiszuren BF₃, BCl₃, BBr₃, BI₃ en trimethylboraan B(CH₃)₃, bijvoorbeeld:

$\mathrm{C}\mathrm{p}\mathrm{I}\mathrm{n}+\mathrm{B}\mathrm{F}{\phantom{A}}_3⟶\mathrm{C}\mathrm{p}\mathrm{I}\mathrm{n}\cdot \mathrm{B}\mathrm{F}{\phantom{A}}_3$

Tijdens de vorming van het adduct wijzigt de binding met de Cp-ligand van η⁵ (een π-complex) naar η¹ (een σ-binding).

Op basis van CpIn zijn zouten gesynthetiseerd met het InX₂⁻ anion. Ook daarin is indium eenwaardig. Een voorbeeld van deze reactie is:

$\mathrm{C}\mathrm{p}\mathrm{I}\mathrm{n}+\mathrm{H}\mathrm{C}\mathrm{l}+(\mathrm{N}\mathrm{E}\mathrm{t}{\phantom{A}}_4)\mathrm{C}\mathrm{l}⟶(\mathrm{N}\mathrm{E}\mathrm{t}{\phantom{A}}_4)\mathrm{I}\mathrm{n}\mathrm{C}\mathrm{l}{\phantom{A}}_2+\mathrm{C}{\phantom{A}}_5\mathrm{H}{\phantom{A}}_6$

Structuur van CpIn

In vaste toestand vormt CpIn een polymeerketen van afwisselend cyclopentadiënylringen en indiumionen. Twee indiumatomen vormen bindingen met de beide zijden van de C₅H₅⁻-ring, waarbij de bindingen vrijwel haaks op het vlak van de ring staan. Aan elk indiumatoom zijn twee ringen gekoppeld onder een hoek van ongeveer 128°. In de gasfase vormt CpIn monomeren, waarbij het indiumatoom op de centrale as van het aromatische C₅H₅⁻ -ion ligt.

Theoretisch onderzoek heeft aangetoond dat de elektronen van de aromatische ring vooral een interactie aangaan met de 5s en 5p orbitalen op het indiumatoom.

Ball-and-stick- en een ruimtelijk model van CpIn in de vaste, kristallijne toestand