Tetrakarbonylhydrid železa - Iron tetracarbonyl hydride - Wikipedia

Tetrakarbonylhydrid železa
H2Fe (CO) 4.png
Železo-tetrakarbonyl-hydrid-3D-vdW.png
Jména
Preferovaný název IUPAC
Tetracarbonyldihydridoiron (II)[Citace je zapotřebí ]
Ostatní jména
Tetrakarbonyl dihydrid železa, tetrakarbonyldihydroiron
Identifikátory
3D model (JSmol )
ChemSpider
Vlastnosti
FeC
4H
2Ó
4
Molární hmotnost169,901 g mol−1
VzhledKapalina (při -20 ° C)
Bod tání -70 ° C (-94 ° F; 203 K)
Bod varu -20 ° C (-4 ° F; 253 K) (rozkládá se)
Pokud není uvedeno jinak, jsou uvedeny údaje o materiálech v nich standardní stav (při 25 ° C [77 ° F], 100 kPa).
☒N ověřit (co je šekY☒N ?)
Reference Infoboxu

Tetrakarbonylhydrid železa je organokovová sloučenina se vzorcem H2Fe (CO)4. Tato sloučenina byla první hydrid přechodného kovu objevil. Komplex je stabilní při nízkých teplotách, ale rychle se rozkládá při teplotách nad –20 ° C.[1]

Příprava

Tetrakarbonylhydrid železa byl poprvé vyroben Hieberem a Leutertem z pentakarbonyl železa, který je nejprve převeden na HFe (CO)−
4:[2][3]

Fe (CO)5 + 2 OH− → HFe (CO)−
4 + HCO−
3
HFe (CO)−
4 + H+ → H2Fe (CO)4

Jelikož je sloučenina tepelně labilní a citlivá na světlo, ideální podmínky ve 30. letech 20. století v Mnichově vyžadovaly zimní noci. Rané metodě se říkalo „syntéza polární noci“.

Podle doporučení Hiebera a Leuterta lze sloučeninu čistit destilací typu trap-to-trap.[1][4]

Struktura a vlastnosti

V tetrakarbonylhydridu železa je Fe (CO)4 skupina má C.2v molekulární symetrie s geometrií mezi osmistěn a čtyřboká. Hydridové ligandy jsou považovány za oktaedrický komplex cis. Zobrazeno jako čtyřboký Fe (CO)4 komplex, hydridy zabírají sousední plochy čtyřstěnu.[5] Ačkoli je struktura tetrakarbonylironu s atomy vodíku vázána jako jediný H2 ligand byl navržen jako meziprodukt v některých přeskupovacích reakcích,[6] stabilní stav sloučeniny má dva atomy jako nezávislé ligandy.[7]

Reakce

H2Fe (CO)4 podstupuje rychlé substituce ligandů fosforovými ligandy:

H2Fe (CO)4 + PPh3 → H2Fe (CO)3PPh3

Substituční mechanismus je navržen tak, aby vedl k přechodnému vytvoření 16e− formyl meziprodukt.[8]

H2Fe (CO)4 má strK.1 6,8 a pK.2 z 15.[9] Monoanion [HFe (CO)4]− má rozsáhlejší reakční chemii, protože je stabilnější než dihydrid.[10][11] Monoanion je meziprodukt v homogenním katalyzovaném železem a karbonylem reakce posunu voda-plyn (WGSR). Pomalým krokem ve WGSR je přenos protonů z vody na anion hydridu železa.[12]

HFe (CO)−
4 + H2O → H2Fe (CO)4 + OH−

Další čtení

  • Tsai, J.-C .; Khan, M.A .; Nicholas, K.M. (1991). „Snížení koordinovaného oxidu uhličitého hydridy přechodných kovů“. Organometallics. 10: 29–30. doi:10.1021 / om00047a016.
  • Farmery, K .; Kilner, M. (1970). "Substituční reakce dihydridotetrakarbonylironu". Journal of the Chemical Society A: 634. doi:10.1039 / J19700000634.

Reference

  1. ^ A b Blanchard, Arthur A .; Coleman, George W. (1946). "Tetracarbonyl Dihydride Iron". Anorganické syntézy. 2: 243–244. doi:10.1002 / 9780470132333.ch77. ISBN  9780470132333.
  2. ^ Hieber, W .; Leutert, F. (1931). „Zur Kenntnis des koordinative gebundene Kohlenoxyds: Bildung von Eisencarbonylwasserstoff“. Naturwissenschaften. 19 (17): 360. Bibcode:1931NW ..... 19..360H. doi:10.1007 / BF01522286. S2CID  791569.
  3. ^ Rittmeyer, P .; Wietelmann, U. (2006). „Hydridy“. Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. Weinheim: Wiley-VCH. doi:10.1002 / 14356007.a13_199.
  4. ^ Vancea, L .; Graham, W.A.G. (1977). „Stereochemicky nonrigid Six-Coordinate Metal Karbonylové komplexy“. J. Organomet. Chem. 134 (2): 219. doi:10.1016 / S0022-328X (00) 81421-7.
  5. ^ McNeill, E. A .; Scholer, F. R. (1977). "Molekulární struktura plynných karbonylových hydridů kovů manganu, železa a kobaltu". J. Am. Chem. Soc. 99 (19): 6243. doi:10.1021 / ja00461a011.
  6. ^ Soubra, C .; Oishi, Y .; Albright, T. A .; Fujimoto, H. (2001). "Intramolekulární přesmyky v šest koordinátu ruthenia a dihydridů železa". Inorg. Chem. 40 (4): 620–627. doi:10.1021 / ic0006089. PMID  11225102.
  7. ^ Drouin, B. J .; Kukolich, S. G. (1998). "Molekulární struktura tetrakarbonyldihydroironu: mikrovlnná měření a výpočty funkční teorie hustoty". J. Am. Chem. Soc. 120 (27): 6774–6780. doi:10.1021 / ja9741584.
  8. ^ Pearson, R. G .; Walker, H. W .; Mauermann, H .; Ford, P.C. (1981). "Mechanismus migrace vodíku pro substituční reakce ligandu v karbonylových hydridech kovů". Inorg. Chem. 20 (8): 2741. doi:10.1021 / ic50222a078.
  9. ^ Walker, HW .; Kresge, C.T .; Ford, P.C .; Pearson, R. G. (1979). „Sazby deprotonace a strK.A Hodnoty karbonylových hydridů přechodných kovů ". J. Am. Chem. Soc. 101 (24): 7428. doi:10.1021 / ja00518a061.
  10. ^ Brunet, J.-J .; Chauvin, R .; Diallo, O .; Kindela, F .; Leglaye, P .; Neibecker, D., "Koordinační chemie mononukleárních komplexů karbonylu železa", Coordination Chemistry Reviews 1998, 178-180, 331-352. doi:10.1016 / S0010-8545 (98) 00075-7
  11. ^ Brunet, J.J. (1990). „Tetrakarbonylhydridoferáty, MHFe (CO)4: Mnohostranné nástroje v organické syntéze a katalýze “. Chem. Rev. 90 (6): 1041–1059. doi:10.1021 / cr00104a006.
  12. ^ Crabtree, R.H. Mingos D.M.P. 2007. Komplexní organokovová chemie III od základů po aplikace. Elsevier Ltd.