八羰基二钴

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八羰基二钴
IUPAC名
Octacarbonyldicobalt(Co—Co)
别名 Cobalt carbonyl
识别
CAS号 10210-68-1
ChemSpider 2007057
SMILES
InChI
InChIKey MQIKJSYMMJWAMP-UHFFFAOYAG
UN编号 3281
RTECS GG0300000
性质
化学式 Co2(CO)8
摩尔质量 341.95 g·mol⁻¹
外观 纯净时为橙红色晶体
密度 1.87 g/cm3
熔点 51-52 °C(324-325 K)
沸点 52 °C(325 K)(分解)
溶解性 不溶
结构
偶极矩 1.33 D (C2v异构体)
0 D (D3d异构体)
危险性
MSDS External MSDS
主要危害 有毒
相关物质
相关金属羰基配合物 五羰基铁
九羰基二铁
四羰基镍
若非注明,所有数据均出自一般条件(25 ℃,100 kPa)下。

八羰基二钴是一种无机化合物,化学式为Co2(CO)8。这种金属羰基配合物金属有机化学有机合成中的试剂及催化剂[1]它被用于羰基合成,也就是将烯烃转化成的催化剂。[2]

合成、结构与性质[编辑]

氰化物存在条件下,通过钴(II)盐的高压羰基化反应可制得八羰基二钴。它是一种橙色易自燃的固体,对热不稳定。它在溶液中存在两种异构体:[3]

CobaltCarbonyl.png

它的优势异构体类似于Fe2(CO)9,只是少了一个桥连羰基配体。Co-Co键的键长是2.52 Å,Co-CO端基和Co-CO桥连键长分别是1.80和1.90 Å。[4]这些异构体互变速度很快。占少数的这种异构体没有桥连的CO配体,可以写成(CO)4Co-Co(CO)4(D3d 对称群)。优势异构体中有两个桥连的CO配体,特点是含有八面体配位的钴,它可写成(CO)3Co(μ-CO)2Co(CO)3(C2v 对称群)。较少的这种异构体已经通过与C60共结晶制得。[5]

反应[编辑]

Co2(CO)8的特殊之处是它能加氢生成四羰基氢钴([HCo(CO)4]):

Co2(CO)8 + H2 → 2 HCo(CO)4

这种氢化物是氢甲酰化反应的活性试剂。它与烯烃加成形成烯烃-Co(CO)4加合物,然后插入CO分子并进行氢解,最终生成醛。用金属还原Co2(CO)8可得的HCo(CO)4的盐,即四羰基钴钠:

Co2(CO)8 + 2 Na → 2 NaCo(CO)4

CO配体可以被三烃基配体取代,产生Co2(CO)8-x(PR3)x。这些体积庞大的衍生物是氢甲酰化反应选择性更高的催化剂。“硬碱”,例如吡啶,可使八羰基二钴发生歧化反应:

6 C6H5N + 1.5 Co2(CO)8 → [Co(C6H5N)6][Co(CO)4]2 + 4 CO

Co2(CO)8也能催化葆森–侃德反应(Pauson–Khand reaction),也就是烯烃、炔烃与CO反应产生α,β-环戊烯酮衍生物的反应。

将它加热将导致脱羰基反应,并形成四面体的原子簇化合物十二羰基四钴

2 Co2(CO)8 → Co4(CO)12 + 4 CO

安全[编辑]

Co2(CO)8是一种挥发性的钴(0)化合物,容易自燃。它受热分解产生一氧化碳气体。 [6]

参见[编辑]

参考资料[编辑]

  1. ^ Pauson, P. L. “Octacarbonyldicobalt” in Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis (Ed: L. Paquette) 2004, J. Wiley & Sons, New York. doi:10.1002/047084289[失效連結].
  2. ^ Elschenbroich, C.; Salzer, A. ”Organometallics : A Concise Introduction” (2nd Ed) (1992) Wiley-VCH: Weinheim. ISBN 3-527-28165-7
  3. ^ Ray L. Sweany and Theodore L. Brown "Infrared spectra of matrix-isolated dicobalt octacarbonyl. Evidence for the third isomer" Inorganic Chemistry 1977, 16, pp 415 - 421. doi:10.1021/ic50168a037
  4. ^ G.G. Sumner, HP Klug, LE Alexander "The crystal structure of dicobalt octacarbonyl" Acta Crystallographica, 1964 Volume 17 Part 6 Pages 732-742. doi:10.1107/S0365110X64001803
  5. ^ "Splendid symmetry: crystallization of an unbridged isomer of Co2(CO)8 in Co2(CO)8·C60" Thelma Y. Garcia, James C. Fettinger, Marilyn M. Olmstead, Alan L. Balch, Chem. Commun., 2009. doi:10.1039/b915083h.
  6. ^ Cole Parmer MSDS