Triiron dodekakarbonyl - Triiron dodecacarbonyl - Wikipedia

Triiron dodekakarbonyl
Triiron dodekakarbonyl
Jména
Názvy IUPAC
dodecarbonyltriiron,
tetra-μ-karbonyl-1: 2κ4C, 1: 3κ2C, 2: 3κ2C-oktakarbonyl-1κ3C, 2κ3C, 3κ2C-triangulo-triiron (3 Fe—Fe)
Ostatní jména
Žehlička na tetrakarbonyl
Identifikátory
Informační karta ECHA100.037.864 Upravte to na Wikidata
Vlastnosti
Fe3(CO)12
Molární hmotnost503,66 g / mol
Vzhledtmavě černé / zelené krystaly
Bod tání 165 ° C (329 ° F; 438 K)
Bod varurozkládá se
nerozpustný
Struktura
C2v
Související sloučeniny
jiný kationty
Triruthenium dodekakarbonyl
Triosmium dodekakarbonyl
Související karbonyly železa
Železo pentakarbonyl
Diiron nonacarbonyl
Pokud není uvedeno jinak, jsou uvedeny údaje o materiálech v nich standardní stav (při 25 ° C [77 ° F], 100 kPa).
šekY ověřit (co je šekY☒N ?)
Reference Infoboxu

Triiron dodekarbonyl je sloučenina organického železa s vzorec Fe3(CO)12. Je to tmavě zelená pevná látka vznešené ve vakuu. Je rozpustný v nepolární organická rozpouštědla za vzniku intenzivně zelených roztoků. Většina klastrů s nízkou jaderností je světle žlutá nebo oranžová. Žhavá řešení Fe3(CO)12 rozložit na železné zrcadlo, které může být samozápalný ve vzduchu. Pevná látka se pomalu rozkládá na vzduchu, a proto jsou vzorky obvykle skladovány za studena v inertní atmosféře.[1] Je to reaktivnější zdroj železa (0) než pentakarbonyl železa.

Syntéza

Byl to jeden z prvních kovový karbonyl shluky syntetizován. Občas byl získán z termolýzy Fe (CO)5:

3 Fe (CO)5 → Fe3(CO)12 + 3 CO

Stopy sloučeniny lze snadno detekovat díky její charakteristické sytě zelené barvě. UV-fotolýza Fe (CO)5 vyrábí Fe2(CO)9, ne Fe3(CO)12.

Obvyklá syntéza Fe3(CO)12 začíná reakcí Fe (CO)5 se základnou:[2]

3 Fe (CO)5 + (C2H5)3N + H2O → [(C.2H5)3NH] [HFe3(CO)11] + 3 CO + CO2

následuje oxidace výsledného hydrido klastr s kyselinou:

[(C2H5)3NH] [HFe3(CO)11] + HCl + CO → Fe3(CO)12 + H2 + [(C.2H5)3NH] Cl

Originální syntéza od Walter Hieber et al. způsobil oxidaci H2Fe (CO)4 s MnO2. Klastr byl původně nesprávně formulován jako „Fe (CO)4".[3]

Struktura

Objasnění struktury Fe3(CO)12 se ukázalo být náročné, protože CO ligandy jsou v krystalech neuspořádané. Včasné důkazy o jeho rozlišovací způsobilosti C.2v struktura pochází z Mössbauerova spektroskopická měření, která odhalila dva kvadrupólové dublety s podobnými izomerními posuny, ale odlišnými (1,13 a 0,13 mm s−1) kvadrupolární vazebné konstanty.

Fe3(CO)12 se skládá z trojúhelníku atomů železa obklopeného 12 CO ligandy. Deset ligandů CO je terminálních a dva překlenují okraj Fe - Fe, což vede k C2v symetrie skupiny bodů. Naproti tomu Ru3(CO)12 a Os3(CO)12 adoptovat D3h-symetrické struktury, kde všech 12 CO ligandů je terminálně vázáno na kovy. Spektroskopické důkazy naznačují, že dvě karbonylové skupiny mohou být nesymetrické, v takovém případě je idealizovaná C2v symetrie je snížena na C.2.[Citace je zapotřebí ] V roztoku Fe3(CO)12 je fluxional, což má za následek ekvivalenci všech 12 skupin CO. Celkově lze ocenit, že tyto tři shluky formálně vznikají kondenzací tří 16 elektronů M (CO)4 fragmenty, podobné teoretické kondenzaci tří methylen (:CH2) molekuly do cyklopropan.

Anion [HFe3(CO)11]− je strukturálně příbuzný Fe3(CO)12, s hydrid nahrazení jednoho přemosťujícího CO ligandu. Vazba v podjednotce Fe-H-Fe je popsána pomocí konceptů vyvinutých pro diboran.

Reakce

Jako většina kovových karbonylů, Fe3(CO)12 prochází substitučními reakcemi, při nichž vzniká například Fe3(CO)11{P (C.6H5)3} po reakci s trifenylfosfin.

Topení Fe3(CO)12 dává nízký výnos karbidový klastr Fe5(CO)15C. Takové reakce probíhají prostřednictvím nepřiměřenost CO dát CO2 a uhlík.

Fe3(CO)12 tvoří "ferroly" po reakci s heterocykly, jako je thiofeny.

Fe3(CO)12 reaguje s thioly a disulfidy dát komplexy přemostěné thioláty, jako methylthioirontrikarbonylový dimer:[4]

2 Fe3(CO)12 + 3 (CH3)2S2 → 3 [Fe (CO)3SCH3]2 + 6 CO. Tyto komplexy jsou studovány jako napodobuje hydrogenázu.[5]

Bezpečnost

Fe3(CO)12 je nebezpečný jako zdroj těkavého železa a jako zdroj oxidu uhelnatého. Pevné vzorky, zejména pokud jsou jemně rozdrceny, a zbytky z reakcí mohou být samozápalné, což může vznítit organická rozpouštědla použitá pro takové reakce.

Reference

  1. ^ Elschenbroich, C .; Salzer, A. „Organometallics: A Concise Introduction“ (2. vydání) (1992) od Wiley-VCH: Weinheim. ISBN  3-527-28165-7
  2. ^ McFarlane, W .; Wilkinson, G. W. (1966). "Triiron dodekakarbonyl". Anorganické syntézy. 8: 181–3. doi:10.1002 / 9780470132395.ch47.
  3. ^ Hieber, W .; Leutert, F. (1932). „Über Metallcarbonyle. XII. Die Basenreaktion des Eisenpentacarbonyls und die Bildung des Eisencarbonylwasserstoffs (Metal karbonyls. XII. Reakce pentakarbonylu železa s bázemi a tvorba hydrokarbonylu železa)“. Zeitschrift für anorganische und allgemeine Chemie. 204: 145–64. doi:10.1002 / zaac.19322040115.CS1 maint: více jmen: seznam autorů (odkaz)
  4. ^ King, R. B. "Organosulfurové deriváty karbonylových kovů. I. Izolace dvou izomerních produktů při reakci triiron dodekarbonylu s dimethyldisulfidem" J. Am. Chem. Soc. 1962, sv. 84, 2460. doi:10.1021 / ja00871a045
  5. ^ Syntéza, čištění a charakterizace laboratorního experimentu µ- (1,3-propandithiolato) -hexakarbonyldiiron nebo miniprojektu pro anorganickou chemii nebo integrované laboratoře Carmen F. Works 836 Journal of Chemical Education Sv. 84 č. 5 2007 Abstraktní