九羰基二鐵
| 九羰基二鐵 | |||
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| IUPAC名 Diiron nonacarbonyl, tri-μ-carbonyl-bis(tricarbonyliron)(Fe—Fe) | |||
| 別名 | Iron enneacarbonyl | ||
| 識別 | |||
| CAS號 | 15321-51-4 
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| PubChem | 24853499 | ||
| ChemSpider | 4807522 | ||
| SMILES |
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| InChI |
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| InChIKey | 1/9CO.2Fe/c9*1-2;; | ||
| 性質 | |||
| 化學式 | Fe2C9O9 | ||
| 莫耳質量 | 363.78 g·mol⁻¹ | ||
| 外觀 | 橙色晶體 | ||
| 密度 | 2.08 g/cm3 | ||
| 熔點 | 100 °C分解 | ||
| 沸點 | 分解 | ||
| 溶解性（水） | 不溶 | ||
| 結構 | |||
| 偶極矩 | 0 D | ||
| 危險性 | |||
| 警示術語 | R：R11,R23/25 | ||
| 安全術語 | S：S4,S9,S20,S36,S45,S60 | ||
GHS危險性符號  | |||
| H-術語 | H228, H301, H331 | ||
| P-術語 | P210, P240, P241, P261, P264, P270, P271, P280, P301+310, P304+340, P321, P330, P370+378, P403+233 | ||
| 主要危害 | 有毒 | ||
| 相關物質 | |||
| 相關羰基鐵配合物 | 五羰基鐵 十二羰基三鐵 | ||
| 相關化學品 | 十羰基二錳 八羰基二鈷 | ||
| 若非註明，所有數據均出自標準狀態（25 ℃，100 kPa）下。 | |||
九羰基二鐵，分子式為Fe2(CO)9。它是有機金屬化學和有機合成中經常使用的一種重要試劑[1]。作為羰基鐵配合物，九羰基二鐵比五羰基鐵更活潑、更容易分解產生鐵單質，但由於它是固體不易揮發而五羰基鐵是一種易揮發的液體，所以操作使用九羰基二鐵的危險性比使用五羰基鐵時更小。雲母狀的橙色九羰基二鐵在常見的有機溶劑如乙醚、石油醚、苯中幾乎不溶。
合成方法和分子結構[編輯]
可通過光照分解五羰基鐵的醋酸溶液合成九羰基二鐵[2][3][4]：
- 2 Fe(CO)5 → Fe2(CO)9 + CO
Fe2(CO)9的分子結構包括通過三個CO作為邊橋基配體（「μ2-CO」）連接的一對Fe(CO)3，兩個鐵原子在分子中是等價的，都呈正八面體的分子幾何結構。由於九羰基二鐵在常見溶劑中的溶解度很小，使得獲得九羰基二鐵的單晶有一定困難從而無法通過單晶的X射線衍射獲得分子的確切幾何結構，所以確定九羰基二鐵的分子結構有一定的挑戰性。通過穆斯堡爾譜確定其分子結構為D3h點群的對稱結構[5]。
反應[編輯]
九羰基二鐵是合成一些Fe(CO)4L型配合物和Fe(CO)3(diene)的前驅體。一般以九羰基二鐵為反應物的合成是在四氫呋喃溶液中發生的，這是因為四氫呋喃分子中的氧原子具有配位作用，可使得九羰基二鐵溶解並發生解離形成四羰基鐵的四氫呋喃配合物[6]：
Fe2(CO)9 → Fe(CO)5 + Fe(CO)4(THF)
三羰基環丁二烯合鐵可由九羰基二鐵製備得到[7][8]。九羰基二鐵可用於促進α,α'二溴-3-戊酮與烯胺之間發生的Noyori[3+2]環化反應合成環戊烯酮[9]。
低溫下對九羰基二鐵進行紫外/可見光照射會生成配位不飽和的配合物Fe2(CO)8，生成的Fe2(CO)8有兩種結構，一種是具有兩個邊橋基CO的，另一種是沒有邊橋基羰基的異構體。[10]
參考資料[編輯]
- ^ Elschenbroich, C.; Salzer, A. Organometallics : A Concise Introduction 2nd. Wiley-VCH: Weinheim. 1992. ISBN 3-527-28165-7.
- ^ Edmund Speyer; Hans Wolf. Über die Bildungsweise von Eisen-nonacarbonyl aus Eisen-pentacarbonyl. Berichte der deutschen chemischen Gesellschaft. 1924, 60: 1424–1425. doi:10.1002/cber.19270600626 （德語）.
- ^ King, R. B. Organometallic Syntheses. Volume 1 Transition-Metal Compounds. Academic Press: New York. 1965. ISBN 0-444-42607-8 （英語）.
- ^ E. H. Braye, W. Hübel. Diiron Enneacarbonyl. Inorganic Syntheses. Inorganic Syntheses. 1966, 8: 178. ISBN 978-0-470-13239-5. doi:10.1002/9780470132395.ch46 （英語）.
- ^ Yaoming Xie, Henry F. Schaefer III and R. Bruce King. Binuclear Homoleptic Iron Carbonyls: Incorporation of Formal Iron-Iron Single, Double, Triple, and Quadruple Bonds, Fe2(CO)x (x=9, 8, 7, 6). J. Am. Chem. Soc. 2000, 122 (36): 8746–8761. doi:10.1021/ja001162y （英語）.
- ^ F. Albert Cotton, Jan M. Troup. Reactivity of diiron nonacarbonyl in tetrahydrofuran. I. Isolation and characterization of pyridinetetracarbonyliron and pyrazinetetracarbonyliron. J. Am. Chem. Soc. 1974, 96: 3438–3443. doi:10.1021/ja00818a016 （英語）.
- ^ G. F. Emerson, L. Watts, R. Pettit. Cyclobutadiene- and Benzocyclobutadiene-Iron Tricarbonyl Complexes. J. Am. Chem. Soc. 1965, 87 (1): 131–133. doi:10.1021/ja01079a032 （英語）.
- ^ R. Pettit and J. Henery (1970). "Iron, tricarbonyl (η4-1,3-cyclobutadiene)". Org. Synth. 50: 21; Coll. Vol. 6: 310.
- ^ R. Noyori, R.; Yokoyama, K.; Hayakawa, Y. (1988). "Cyclopentanones from α,α'-Dibromoketones and Enamines: 2,5-Dimethyl-3-Phenyl-2-Cyclopenten-1-one". Org. Synth. 58: 56; Coll. Vol. 6: 520.
- ^ Susan C. Fletcher, Martyn Poliakoff, James J. Turner. Structure and Reactions of Fe2(CO)8: An IR Spectroscopic study using 13C Photolysis with plane-polarized light, and matrix isolation. Inorg. Chem. 1986, 25 (20): 3597. doi:10.1021/ic00240a014 （英語）.
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