Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Тетракарбонилгидрид кобальта
Тетракарбонилгидрид кобальта.svg
Имена
Другие названия
кобальт гидрокарбонил
тетракарбонилгидридокобальт
тетракарбонилгидрокобальт
гидрокобальт тетракарбонил
Идентификаторы
3D модель ( JSmol )
UNII
  • O = C = [CoH] (= C = O) (= C = O) = C = O
Характеристики
C 4 HCoO 4
Молярная масса171,98 г / моль
ПоявлениеСветло-желтая жидкость
Запахнаступательный [1]
Температура плавления -33 ° С (-27 ° F, 240 К)
Точка кипения 47 ° С (117 ° F, 320 К)
0,05% (20 ° C) [1]
Растворимостьрастворим в гексане , толуоле , этаноле
Давление газа> 1 атм (20 ° C) [1]
Кислотность (p K a )8,5
Опасности
Основные опасностилегковоспламеняющийся, разлагается на воздухе [1]
NIOSH (пределы воздействия на здоровье в США):
PEL (Допустимо)
нет [1]
REL (рекомендуется)
TWA 0,1 мг / м 3 [1]
IDLH (Непосредственная опасность)
ND [1]
Если не указано иное, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
контрольныйY проверить  ( что есть   ?)контрольныйY☒N
Ссылки на инфобоксы

Тетракарбонилгидрид кобальта представляет собой металлоорганическое соединение с формулой H Co (CO) 4 . Это летучая жидкость желтого цвета, которая образует бесцветный пар и имеет невыносимый запах. [2] Соединение легко разлагается при плавлении и в отсутствие высоких парциальных давлений CO образует Co 2 (CO) 8 . Несмотря на эксплуатационные проблемы, связанные с обращением с ним, соединение привлекло значительное внимание из-за его способности действовать в качестве катализатора при гидроформилировании . При этом HCo (CO) 4и родственные производные получили значительный академический интерес благодаря их способности опосредовать различные реакции карбонилирования (введение CO в неорганические соединения ).

Структура и свойства [ править ]

HCo (CO) 4 имеет тригонально-бипиримидную структуру с экваториальными лигандами CO, слегка изогнутыми из экваториальной плоскости. Гидридный лиганд занимает одно из аксиальных положений, таким образом, симметрия молекулы C 3 v . [3] Расстояния связей Co – CO и Co – H, определенные методом дифракции электронов в газовой фазе, составили 1,764 и 1,556 Å соответственно. [4] Если предположить , что наличие формального гидрида иона, то степень окисления из кобальта в этом соединении равна +1.

Но в отличие от некоторых других комплексов гидридов переходных металлов, HCo (CO) 4 очень кислый, с p K a 8,5. [5] Он легко подвергается замещению третичными фосфинами и другими основаниями Льюиса. Например, трифенилфосфин дает HCo (CO) 3 PPh 3 и HCo (CO) 2 (PPh 3 ) 2 . Эти производные более стабильны, чем HCo (CO) 4, и используются в промышленности для повышения селективности катализатора при гидроформилировании. [6] Эти производные обычно менее кислые, чем HCo (CO) 4 . [5]

Подготовка [ править ]

Тетракарбонилгидрокобальт был впервые описан Хибером в начале 1930-х годов. [7] Это был второй обнаруженный гидрид переходного металла после H 2 Fe (CO) 4 . Его получают восстановлением Co 2 (CO) 8 амальгамой натрия или аналогичным восстановителем с последующим подкислением. [3]

Co 2 (CO) 8 + 2 Na → 2 NaCo (CO) 4
NaCo (CO) 4 + H + → HCo (CO) 4 + Na +

Поскольку HCo (CO) 4 так легко разлагается, он обычно образуется in situ путем гидрирования Co 2 (CO) 8 . [6]

Co 2 (CO) 8 + H 2 ⇌ 2 HCo (CO) 4

Термодинамические параметры равновесной реакции, определенные с помощью инфракрасной спектроскопии, составили Δ H  = 4,054 ккал моль -1 , ΔS = -3,067 кал моль -1 ·  K -1 . [6]

Приложения [ править ]

Тетракарбонилгидридокобальт был первым гидридом переходного металла, который использовался в промышленности. [8] В 1953 году было обнаружено, что это активный катализатор превращения алкенов, CO и H 2 в альдегиды , процесса, известного как гидроформилирование (оксореакция). [9] Хотя использование гидроформилирования на основе кобальта с тех пор в значительной степени вытеснено катализаторами на основе родия , мировой объем производства альдегидов C 3 –C 18, производимых с помощью тетракарбонилгидрокобальтового катализа, составляет около 100 000 тонн в год, примерно 2% от общего количества. [8]

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b c d e f g Карманное руководство NIOSH по химической опасности. «# 0148» . Национальный институт охраны труда и здоровья (NIOSH).
  2. Перейти ↑ Kerr, WJ (2001). «Тетракарбонилкобальтат натрия». Энциклопедия реагентов для органического синтеза . DOI : 10.1002 / 047084289X.rs105 . ISBN 0471936235.
  3. ^ а б Дональдсон, JD; Бейерсманн, Д. (2005). «Соединения кобальта и кобальта». Энциклопедия промышленной химии Ульмана . Wiley-VCH. DOI : 10.1002 / 14356007.a07_281.pub2 . ISBN 3527306730.
  4. ^ Макнил, EA; Scholer, FR (1977). «Молекулярная структура газообразных карбонилгидридов металлов марганца, железа и кобальта». Журнал Американского химического общества . 99 (19): 6243. DOI : 10.1021 / ja00461a011 .
  5. ^ а б Мур, EJ; Салливан, Дж. М.; Нортон, младший (1986). «Кинетическая и термодинамическая кислотность гидридных комплексов переходных металлов. 3. Термодинамическая кислотность обычных одноядерных карбонилгидридов». Журнал Американского химического общества . 108 (9): 2257–2263. DOI : 10.1021 / ja00269a022 . PMID 22175569 . 
  6. ^ a b c Pfeffer, M .; Греллье, М. (2007). «Металлоорганические соединения кобальта». Комплексная металлоорганическая химия III . Эльзевир. С. 1–119. DOI : 10.1016 / B0-08-045047-4 / 00096-0 . ISBN 9780080450476.
  7. ^ Hieber, W .; Mühlbauer, F .; Эманн, EA (1932). «Производное кобальта и никелькарбонила (XVI. Mitteil. Über Metallcarbonyle)». Berichte der Deutschen Chemischen Gesellschaft (серии A и B) . 65 (7): 1090. DOI : 10.1002 / cber.19320650709 .
  8. ^ a b Rittmeyer, P .; Вительманн, У. (2000). «Гидриды». Энциклопедия промышленной химии Ульмана . Wiley-VCH. DOI : 10.1002 / 14356007.a13_199 . ISBN 3527306730.
  9. ^ Wender, I .; Штернберг, HW; Орчин, М. (1953). «Доказательства использования гидрокарбонила кобальта в качестве катализатора гидроформилирования». Варенье. Chem. Soc . 75 (12): 3041–3042. DOI : 10.1021 / ja01108a528 .