Complexe de diazote

Les complexes de diazote sont des complexes métalliques ayant une molécule de diazote N₂ intacte comme ligand. Parmi eux, les complexes de métaux de transition sont les plus documentés^[1].

Ils sont étudiés depuis 1965, date à laquelle le premier d'entre eux a été publié^[2]. Le complexe diamagnétique chlorure de pentaamine(diazote)ruthénium(II) Ru(NH₃)₅N₂Cl₂ a été obtenu à partir d'hydrate d'hydrazine N₂H₄·H₂O et de chlorure de ruthénium(III) RuCl₃ et consiste en un centre [Ru(NH₃)₅]²⁺ lié à une extrémité de la molécule de diazote N≡N^[3],[4], avec deux ions chlorure Cl⁻ comme contre-ions. La présence du ligand N₂ dans ce composé a été établie par spectroscopie infrarouge avec une bande autour de 2 170 à 2 100 cm^−1[3]. La structure de la molécule Ru(NH₃)₅N₂Cl₂ a été déterminée en 1966 par cristallographie aux rayons X^[5].

Le trans-[IrCl(N₂)(PPh₃)₂] a été obtenu en traitant le complexe de Vaska trans-[IrCl(CO)(Ph₃P)₂] avec des azotures d'acyle. Il présente une géométrie plane^[7]. La première synthèse d'un complexe métal-diazote a été publiée en 1967. Il s'agissait du Co[H(N₂)(PPh₃)₃], obtenu par réduction de tris-acétylacétonate de cobalt(III) Co(acac)₃ avec l'AlEt₂OEt sous atmosphère d'azote N₂. Comme il contient à la fois des ligands hydrure H⁻ et diazote N₂, il est potentiellement intéressant pour la fixation de l'azote^[8]. À partir de la fin des années 1960, un ensemble de complexes de diazote et de métaux de transition a été obtenu, notamment avec du fer^[9], du molybdène^[10] et du vanadium^[11].

L'intérêt porté à ces complexes provient du fait que N₂ représente l'essentiel de l'atmosphère terrestre et que de nombreux composés utiles contiennent de l'azote. La fixation biologique de l'azote intervient probablement à travers la liaison de N₂ à un centre molybdène du FeMoco des nitrogénases suivie par une série de réactions comprenant transfert d'électron (en) et protonation^[12].