ФЕРРОЦЕН [бис(h|-циклопентадиенил)железо], оранжевые кристаллы. т. пл. 173 0C, т. кип. 249 0C; плотн. 1,49 г/см3 (25 0C); устойчив до 470 0C; возгоняется при атм. давлении. раств. в орг. растворителях, не раств. в воде. устойчив к действию воздуха, горячей конц. водной HCl и 10%-ной водной NaOH.
В кристаллич. состоянии молекулаферроцен находится в заторможенной антипризматич. кон-формации; в газовой фазе может существовать в заслоненной конформации. Молекула непо-лярна, диамагнитна, связи Fe — С ковалентны. ферроцен относится к небензоидным ароматич. си стемам. Для него характерны три типа хим. превращений: замещение водорода в С5Н5-кольцах без разрыва связей Fe — С, окисление по атому Fe и разрыв связи Fe-C. Р-ции электроферроцен замещения приводят к моно- и гетероаннулярным (содержащим заместители в разных циклах) дизамещ. ферроцен:
Дизамещенные ферроцен, содержащие заместитель в одном цикле (гомоаннулярные) и тризамещенные ферроцен, образуются в незна-чит. кол-ве. Таким образом протекают ацилирование. форми-лирование, алкилирование, сульфирование. аминометилиро-. вание, арилирование. металлирование. Р-ции электроферроцен замещения для ферроцен протекают легче, чем для бензола. Общее влияние заместителя на реакц. способность ферроцен аналогично влиянию в бензольном ряду. Ярко выраженных правил ориентации при вступлении второго заместителя в пяти-членное кольцо не обнаружено. Ферроценильная группа [Fe(C5H5)(C5H4)] во мн. реакциях переходит без изменения из соединения в соединение.
При взаимод. ферроцен с аренами в присутствии AlCl3/Al одно кольцо замещается на арен и образуется катион [Fе(С5Н5)(арен)]+. ферроцен легко и обратимо окисляется до катион-радикала фер-роцения (окислители: O2воздуха в кислой среде, HNO3, FeCl3, I2, Ag+, Cu2+, H2O2, хиноны. N-бромсукцинимид, тетрациано-этилен и др.):
Окисление протекает без заметных изменений в геометрии ферроцен Разбавленные растворы солей ферроцения окрашены в синий цвет, концентрированные - в красный. Катион ферроцения образуется также при электрохим. окислении ферроцен и при действии на него галогенов и орг. пероксидов.
Связь Fe — С в ферроцен мало реакционноспособна; разрывается при действии очень сильных восстановителей. H2 в присутствии Ni-Ренея (300 0C, 2,5 МПа) либо растворов щелочных металлов в жидком NH3 или аминах.
Синтезируют ферроцен действием циклопентадиенида Na (Li, К, Tl) или циклопентадиенилмагнийбромида на галогениды Fe2+ либо из циклопентадиена и соед. Fe, например:
Возможно прямое образование ферроцен из Fe и C5H6 при 300 0C.
ферроцен и его производные предложено использовать в качестве добавок. улучшающих эксплуатац. свойства моторных масел и топлив. Полимеры на основе производных ферроцен высоко термически стабильны, обладают ценными электрич. и мага, свойства-ми. Добавки ферроцен оказывают ингибирующее действие при тер-мо- и фотораспаде и окислении полимерных материалов. Некоторые производные ферроцен используются как лекарства для лечения железодефицитной анемии (напр., натриевая соль о-карбоксибензоил ферроцена, или ферроцерон). Предложены светочувствит. материалы и композиции на основе ферроцен
Впервые получен П. Посоном и др. (1951); его строение установлено P. Вудвордом и Дж. Уилкинсоном, что привело к бурному развитию химии металлоценов.
Лит.: Несмеянов A. H., Ферроцен и родственные соединения. Избранные труды, 1969-1979, M., 1982; Перевалова Э.Г., Решетова М.Д., Грандберг К.И., Методы элементоорганической химии. Железоорганиче-ские соединения. Ферроцен, M., 1983. Л. В. Рыбин.
