The importance of cyclopentadienyl substituent effects in group 4 metallocene dinitrogen chemistry

Jaime A. Pool and Paul J. Chirik

Abstract: This article highlights some of our recent efforts and presents new data on the importance of cyclopentadienyl substituent effects on group 4 metallocene dinitrogen chemistry. Reactions such as the coordination of N₂ to an isolated titanium sandwich complex, alkali-metal reductions of zirconocene dihalide complexes, alkane reductive elimination reactions, and the hydrogenation of zirconium dinitrogen complexes are all extremely sensitive to the groups present on the cyclopentadienyl rings. These results are promising for the future of N₂ fixation, as the reactivity of a specific metallocene can be dramatically altered by subtle manipulations in ligand substituents.

Key words: cyclopentadienyl, zirconium, dinitrogen, ammonia, sandwich.

Résumé : Ce travail met en relief des travaux récents de notre équipe et présente de nouvelles données sur l'importance des effets des substituants du cyclopentadiényle sur la chimie du diazote des métallocènes du groupe 4. Les réactions, telle la coordination du N₂ sur un complexe sandwich isolé, les réductions par les métaux alcalins des complexes dihalogénés du zirconocène, les réactions d'éliminations réductrices d'alcane et l'hydrogénation des complexes de diazote du zirconium sont toutes extrêmement sensibles aux groupes présents sur les cycles cyclopentadiényles. Ces résultats sont remplis de promesses pour la fixation future du N₂ puisque la réactivité spécifique d'un métallocène spécifique peut être dramatiquement altérée par des manipulations subtiles des ligands substituants.

Mots clés : cyclopentadiényle, zirconium, diazote, ammoniac, sandwich.

[Traduit par la Rédaction]