八羰基二钴
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是金属有机化学和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醛的催化剂。[2]
八羰基二钴 | |
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IUPAC名 Octacarbonyldicobalt(Co—Co) | |
别名 | Cobalt carbonyl |
识别 | |
CAS号 | 10210-68-1 |
ChemSpider | 2007057 |
SMILES |
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InChI |
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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(水) | 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。 |
合成、结构与性质
在氰化物存在条件下,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]
它的优势异构体类似于Fe2(CO)9,只是少了一个桥连的羰基配体。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
Co2(CO)8的特殊之处是它能加氢生成四羰基钴酸([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配体可以被三烃基膦配体取代,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
参见
参考资料
- Pauson, P. L. “Octacarbonyldicobalt” in Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis (Ed: L. Paquette) 2004, J. Wiley & Sons, New York. doi:10.1002/047084289.
- Elschenbroich, C.; Salzer, A. ”Organometallics : A Concise Introduction” (2nd Ed) (1992) Wiley-VCH: Weinheim. ISBN 3-527-28165-7
- 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
- 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
- "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.
- . [2011-07-09]. (原始内容存档于2011-09-27).
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