N,N'-Ethylen-bis(salicylidenaldiminato)-cobalt(II)

Geräte:

Mehrhalskolben, NS14-Destillieraufsatz, Refluxkühler, Ölbad, Argonanlage mit Verteiler, Septen, Spritze mit langer Kanüle, Möglichkeit zur inerten Produktisolation (im Falle der Lagerung)

Chemikalien:

Ethanol (F)


Cobalt(II)-acetat (N, T)


2,2`-Ethylen-bis(nitrilomethyliden)-diphenol (?)



Hinweis: Aufgrund der Oxidationsempfindlichkeit ist der Cobalt-Salenkomplex nicht luftstabil, muss also vollkommen inert synthetisiert und isoliert werden, wobei die inerte Isolation eine Schlenkfritte erfordert, was die Synthese und Reinigung aufwendiger macht als die Synthese selbst, weswegen man bei nicht-inerter Isolation und Reinigung die Synthese beenden kann, aber davon ausgehen soll, dass es sich um Co(III)-ionen und andere Oxidationsprodukte handeln wird.

Durchführung:

Es wird eine inerte Anlage konstruiert, mit der es möglich ist, gleichzeitig beide mit Ethanol beschickte 100 ml-Mehrhalskolben 10 Minuten mit Argon zu spülen um gelösten Sauerstoff zu entfernen. In dem im Ölbad befindlichen Kolben werden 1,3 g Salen in 7 ml Ethanol gelöst und unter magnetischem Rühren zum Sieden erhitzt, während im zweiten Kolben 1,2 g Cobalt(II)-acetat in 10 ml Ethanol hinzugegeben und zum Sieden erhitzt werden. Das Cobalt(II)-acetat geht nicht komplett in Lösung sondern bleibt überwiegend suspendiert. Sobald die Cobalt(II)-lösung siedet wird sie mit einer Spritze und einer langen Kanüle durch ein Septum in den Kolben mit der Salen-Lösung transferiert. Sofort nach der Zugabe der Cobalt-Lösung verfärbt sich die Salen-Lösung rot. Nach vollständiger Zugabe wird 15 Minuten in leichtem Argonstrom gekocht.
Die Isolation und Reinigung für ein lagerfähiges Produkt muss inert erfolgen.

Ausbeute: 1,3 g (65% d.Th.)

Entsorgung:

Ethanol gibt man zu den halogenfreien organischen Lösemittelabfällen. Überschüssiges Salen kann zu den organischen Abfällen gegeben werden. Cobaltverbindungen werden zu den Schwermetallabfällen gegeben.

Erklärung:

Im Ethanol lösen sich geringfügig die Acetationen der Cobaltverbindung und deprotonieren die phenolische OH-Gruppe des Salens, was es in die Form eines vierzähnigen Chelatliganden überführt. Aufgrund der passenden Größe des Co(II)-Ions wird es vom Salenliganden komplexiert und fällt als unlösliches Co(salen) aus und kann isoliert werden. Die Oxidationsempfindlichkeit liegt an den komplexierten Co(II)-ionen die ohne stabilisierendes Anion durch Luftsauerstoff zu Co(III) oxidiert werden können.



Bilder:


Edukte


Anlage zur Synthese


Farbveränderung der Salenlösung bei Zugabe der Cobaltsuspension


Ausfallende Kristalle des Komplexes


Nicht-inert abgenutscher Komplex mit charakteristischen Färbung (ist dennoch intakt!)


Nach Trocknung isoliertes Produkt (zur Verwerfung)

Auf die selbe Weise lassen sich auch analoge Verbindungen herstellen. Unter Verwendung von Kupfer(II)-acetat kann ein nicht oxidationsempfindlicher Komplex ohne die nötige Inertgasapparatur synthetisiert werden. Die Synthese von N,N'-Ethylen-bis(salicylidenaldiminato)-kupfer(II) ist daher sowohl für Reagenzglas- als auch für größere Ansätze geeignet, da bereits nach einigen Minuten grün-gold-schillernde Kristalle ausfallen.