二茂钴

二茂钴
Skeletal formula of cobaltocene Ball-and-stick model of cobaltocene
IUPAC名 Cobaltocene Bis(η5-cyclopentadienyl)cobalt
别名	Cp2Co
识别
CAS号	1277-43-6  Y
PubChem	22045960
ChemSpider	83848
SMILES	[cH-]1cccc1.[cH-]1cccc1.[Co+2]
InChI	1/2C5H5.Co/c2*1-2-4-5-3-1;/h2*1-5H;/q2*-1;+2
InChIKey	ILZSSCVGGYJLOG-UHFFFAOYAM
ChEBI	30678
RTECS	GG0350000
性质
化学式	[Co(η5-C5H5)2]
摩尔质量	189.12 g·mol⁻¹
外观	暗紫色固体
熔点	171～173℃
溶解性（水）	难溶
结构
配位几何	夹心
偶极矩	零
热力学
ΔfHm⦵298K	+237 kJ/mol (推算)
ΔcHm⦵	−5839 kJ/mol
S⦵298K	236 J K−1 mol−1
危险性
警示术语	R：R10, R36/37/38
安全术语	S：S9, S16, S26, S33, S37/39
欧盟分类	Xi
NFPA 704	2 1 0
相关物质
相关化合物	Ferrocene Nickelocene Rhodocene
若非注明，所有数据均出自标准状态（25 ℃，100 kPa）下。

二茂钴（又称双环戊二烯合钴）是一种有机钴化合物，化学式为Co(C₅H₅)₂。它是暗紫色固体，在略高于室温的温度下迅速升华。二茂钴在二茂铁之后被发现，由于易被氧化，因此使用或储存时，必须隔绝空气。

二茂钴难溶于水、液氨，可溶于有机溶剂，形成紫红色溶液。

制备

二茂钴可以由环戊二烯基钠和无水氯化钴在四氢呋喃中反应得到（放热反应），产物通过真空升华提纯：

2 CpNa + CoCl₂ → CoCp₂ + 2 NaCl

结构

在Co(C₅H₅)₂中，中心Co原子夹心在环戊二烯基之间。其中的Co–C键长约为2.1 Å，略长于二茂铁的Fe–C键。

Co(C₅H₅)₂属于茂金属或夹心化合物，有着19个价电子，比通常在过渡金属有机配合物中的多一个。额外的电子占据Co–C键的一个反键轨道。因此，Co–C的键长略长于二茂铁中的Fe–C键。由于这个额外的电子，Co(C₅H₅)₂十分容易在化学反应中失去一个电子，达到18电子的稳定结构，形成二茂钴阳离子：

${\ce {\underbrace {2Co(C5H5)2} _{19e-}+I2->\underbrace {2Co(C5H5)2+} _{18e-}+2I-}}$

而同族的二茂铑不以单体的形式存在，而是通过环戊二烯环之间的C–C键二聚。

反应

氧化还原反应

Co(C₅H₅)₂是实验室中常见的单电子还原剂。实际上，Co(C₅H₅)₂氧化还原电对的可逆性较好，可用于循环伏安法的内标。它的全甲基化的类似物Co(C₅Me₅)₂是一种强还原剂，这是来自分子中10个甲基的给电子诱导效应，有利于让该配合物在反应中失去电子。这些化合物的还原电位在下表中列出，以二茂铁为参考：

半反应	E0 (V)
Fe(C 5H 5)+ 2 + e− ⇌ Fe(C5H5)2	0 (参照值)
Fe(C 5Me 5)+ 2 + e− ⇌ Fe(C5Me5)2	−0.59
Co(C 5H 5)+ 2 + e− ⇌ Co(C5H5)2	−1.33
Co(C 5Me 5)+ 2 e− ⇌ Co(C5Me5)2	−1.94

其中，十甲基衍生物的还原电位比母体的要低出约600 mV。这种取代效应受到金属的掩蔽，Co比Fe对应电位低了1.3 V。

羰基化反应

Co(C₅H₅)₂和一氧化碳反应，产生钴(I)的衍生物二羰基环戊二烯基钴——Co(C₅H₅)(CO)₂，反应时失去一个Cp配体。