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Auteur(s)
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Yves JEANNIN : Professeur émérite à l’université Pierre-et-Marie-Curie - Correspondant de l’Académie des sciences - Ingénieur de l’École nationale supérieure de chimie de Paris
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L’atome d’hydrogène ne dispose que d’un seul électron. Par contre, l’anion H − dispose d’un doublet. On peut donc s’attendre à ce qu’il puisse jouer le rôle de ligand, d’autant plus que les électronégativités comparées des métaux de transition et du dihydrogène placent la charge négative de liaison métal-hydrogène sur l’atome d’hydrogène.
Cela mérite discussion car, en effet, l’expérience montre que la substitution par cet ion est possible. Le raisonnement sera étendu à la molécule d’hydrogène et à son doublet de liaison.
Si c’est la molécule de dihydrogène qui réagit, il s’agira d’une réaction d’addition oxydante. Si, par contre, l’ion H − entre en réaction, il agira comme substituant d’un ion ou d’une molécule porteur d’un doublet. Les dérivés qui en résultent seront également discutés dans cet article.
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Fixation de l’ion H+ sur un composé organométallique
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4. Acidité et formation d’anions organométalliques
Dans le cas du fer carbonyle, l’anion carbonylate est généré sans passer par l’acide. Il s’agit d’une réaction d’oxydoréduction intramoléculaire observée lorsque le fer carbonyle est mis en milieu alcalin :
D’un côté, le fer passe au degré d’oxydation −II, de l’autre le carbone passe du degré d’oxydation +II au degré +IV. On a vu dans les articles précédents de la rubrique Chimie organométallique qu’il est cependant préférable d’utiliser le sodium si l’on veut obtenir l’anion
(cf. Chimie organométallique- Métaux carbonyles. La même réaction d’oxydoréduction est observée avec [Fe2(CO)9] :
L’anion
dérive de l’acide [H2Fe(CO)4] qui est obtenu en passant en milieu acide.
Il est aisé de remarquer que la règle des 18 électrons est vérifiée. Elle l’est tout autant lorsque le radical C5H5 est présent. Les différents anions rencontrés ont une nucléophilie très variable ; l’acide le plus fort est [HCo(CO)4] auquel la valeur 1 est attribuée arbitrairement dans le tableau 1 qui donne une idée de ces nucléophilies.
Une nucléophilie très forte...
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