Triron dodecacarbonyl

Triron dodecacarbonyl
Cấu trúc của triron dodecacarbonyl
Danh pháp IUPAC	dodecarbonyltriiron tetra-μ-carbonyl-1:2κ^4C,1:3κ^2C,2:3κ^2C-octacarbonyl-1κ^3C,2κ^3C,3κ^2C-triangulo-triiron(3 Fe—Fe)
Tên khác	Sắt tetracarbonyl trime Sắt tetracarbonyl Triferrum dodecacarbonyl Ferrum tetracarbonyl trime Ferrum tetracarbonyl
Nhận dạng
Số CAS	17685-52-8
PubChem	16212435
Số EINECS	241-668-5
ChemSpider	453113
Thuộc tính
Công thức phân tử	Fe3(CO)12
Khối lượng mol	503,6658 g/mol
Bề ngoài	tinh thể lục đậm
Điểm nóng chảy	165 °C (438 K; 329 °F)
Điểm sôi	phân hủy
Độ hòa tan trong nước	không tan
Cấu trúc
Các nguy hiểm
Nguy hiểm chính	độc
Các hợp chất liên quan
Cation khác	Trirutheni dodecacarbonyl Triosmi dodecacarbonyl
Nhóm chức liên quan	Sắt pentacarbonyl Diron nonacarbonyl
Trừ khi có ghi chú khác, dữ liệu được cung cấp cho các vật liệu trong trạng thái tiêu chuẩn của chúng (ở 25 °C [77 °F], 100 kPa). Y kiểm chứng (cái gì ^YN ?) Tham khảo hộp thông tin

Triron dodecacarbonyl (tri-i-ron do-de-ca-car-bon-yl) là một hợp chất vô cơ của sắt có công thức hóa học Fe₃(CO)₁₂. Nó là một chất rắn màu lục đậm và thăng hoa trong chân không. Nó hòa tan trong dung môi hữu cơ không phân cực để tạo ra các dung dịch màu xanh lục đậm. Chất rắn bị phân hủy chậm trong không khí, và do đó các mẫu thường được bảo quản lạnh trong môi trường khí trơ.^[1] Nó là một nguồn phản ứng sắt(0) mạnh hơn so với sắt pentacarbonyl và diron nonacarbonyl. Công thức của hợp chất còn được viết là [Fe(CO)₄]₃.

Tổng hợp

Đó là một trong những carbonyl kim loại đầu tiên được tổng hợp. Nó đôi khi thu được từ quá trình nhiệt phân Fe(CO)₅:

3Fe(CO)₅ → Fe₃(CO)₁₂ + 3CO↑

Dấu vết của hợp chất dễ dàng được phát hiện vì màu lục đậm đặc trưng của nó. Phản ứng quang phân UV của Fe(CO)₅ tạo ra Fe₂(CO)₉, không phải Fe₃(CO)₁₂.

Sự tổng hợp thông thường của Fe₃(CO)₁₂ bắt đầu bằng phản ứng của Fe(CO)₅ với base:^[2]

3Fe(CO)₅ + (C₂H₅)₃N + H₂O → [(C₂H₅)₃NH][HFe₃(CO)₁₁] + 3CO↑ + CO₂↑

, tiếp theo là quá trình oxy hóa của cụm hydride với axit:

[(C₂H₅)₃NH][HFe₃(CO)₁₁] + HCl + CO → Fe₃(CO)₁₂ + H₂↑ + [(C₂H₅)₃NH]Cl

Tổng hợp ban đầu của Walter Hieber et al. kéo theo quá trình oxy hóa H₂Fe(CO)₄ bằng MnO₂. Các cụm ban đầu được xây dựng không chính xác là "Fe(CO)₄".^[3]

Phản ứng

Giống như hầu hết các carbonyl kim loại, Fe₃(CO)₁₂ trải qua các phản ứng thay thế, ví dụ, Fe₃(CO)₁₁{P(C₆H₅)₃} khi phản ứng với triphenylphotphin.

Đun nóng Fe₃(CO)₁₂ cho hiệu suất thấp của cụm carbide Fe₅(CO)₁₅C. Những phản ứng như vậy tiến hành thông qua việc phân hủy CO để tạo ra CO₂ và carbon.

Fe₃(CO)₁₂ tạo thành "ferroles" khi phản ứng với các dị vòng như thiophen.

Fe₃(CO)₁₂ phản ứng với các thiol và disulfide để tạo ra phức chất cầu nối thiolat, chẳng hạn như methylthioirontricarbonyl dime:^[4]

2Fe₃(CO)₁₂ + 3(CH₃)₂S₂ → 3[Fe(CO)₃SCH₃]₂ + 6CO↑

Những phức hợp này được nghiên cứu như là bắt chước hydroase.^[5]

An toàn

Fe₃(CO)₁₂ nguy hiểm khi là nguồn sắt dễ bay hơi và là nguồn carbon oxit. Các mẫu rắn, đặc biệt là khi được phân chia mịn và dư lượng từ các phản ứng có thể là thảm họa, có thể đốt cháy các dung môi hữu cơ được sử dụng cho các phản ứng đó.

Tham khảo

1. Elschenbroich, C.; Salzer, A. "Organometallics: A Concise Introduction" (2nd Ed) (1992) from Wiley-VCH: Weinheim. ISBN 3-527-28165-7
2. McFarlane, W.; Wilkinson, G. W. (1966). “Triiron dodecacarbonyl”. Inorganic Syntheses. 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 carbonyls. XII. The Reaction of Iron Pentacarbonyl with Bases and the Formation of Iron Hydrocarbonyl)”. Zeitschrift für anorganische und allgemeine Chemie. 204: 145–64. doi:10.1002/zaac.19322040115.
4. King, R. B. "Organosulfur Derivatives of Metal Carbonyls. I. The Isolation of Two Isomeric Products in the Reaction of Triiron Dodecacarbonyl with Dimethyl Disulfide" J. Am. Chem. Soc. 1962, vol. 84, 2460. doi:10.1021/ja00871a045
5. Synthesis, Purification, and Characterization of a µ-(1,3-Propanedithiolato)-hexacarbonyldiiron Laboratory Experiment or Mini-Project for Inorganic Chemistry or Integrated Laboratory Carmen F. Works 836 Journal of Chemical Education Vol. 84 No. 5 May 2007 Abstract