Vanadi hexacarbonyl

Vanadium hexacarbonyl
Cấu trúc phân tử của vanadi hexacarbonyl
Danh pháp IUPAC	hexacarbonylvanadium(0)
Nhận dạng
Số CAS	20644-87-5
PubChem	519800
ChEBI	37857
Ảnh Jmol-3D	ảnh
SMILES	đầy đủ O=C=[V](=C=O)(=C=O)(=C=O)(=C=O)=C=O
UNII	WA8Q7FLK2X
Thuộc tính
Công thức phân tử	V(CO)6
Khối lượng mol	219,0034 g/mol
Bề ngoài	tinh thể màu lục lam hoặc chất rắn màu xanh dượng đậm
Khối lượng riêng	1,7 g/cm³
Điểm nóng chảy	phân hủy
Điểm sôi	thăng hoa ở 50 °C (323 K; 122 °F) (15 mmHg)
Độ hòa tan trong nước	không tan
Độ hòa tan trong dung môi khác	hexan: 5 g/L tan tốt hơn trong dichloromethane, tạo dung dịch màu vàng
Cấu trúc
Cấu trúc tinh thể	hệ tinh thể trực thoi
Tọa độ	bát diện
Mômen lưỡng cực	0 D
Các nguy hiểm
Nguy hiểm chính	nguồn CO
Các hợp chất liên quan
Nhóm chức liên quan	Cr(CO)6 VCl3
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

Vanadi hexacarbonyl là một hợp chất vô cơ có công thức hóa học V(CO)₆. Nó là một chất rắn dễ bay hơi màu xanh dương-đen. Hợp chất có khả năng phản ứng cao này được chú ý đến nhiều vì nó là một carbonyl hiếm phân lập được có tính thuận từ. Hầu hết các chất có công thức M_x(CO)_y tuân theo quy tắc 18 electron, trong khi V(CO)₆ có 17 electron hóa trị.^[1]

Điều chế

Thông thường, V(CO)₆ được điều chế theo hai bước thông qua V(CO)⁻
₆ làm chất trung gian. Ở bước đầu tiên, VCl₃ được khử bằng natri kim loại dưới CO (200 atm ở 160 °C). Dung môi cho quá trình khử này thường là diglyme, CH₃OCH₂CH OCH₂CH₂OCH₃. Triether này hòa tan muối natri, giống crown-ether:

4 Na + VCl₃ + 6 CO + 2 diglyme → [Na(diglyme)₂][V(CO)₆] + 3 NaCl

Anion thu được bị oxy hóa bằng acid:^[2]

2 V(CO)⁻
₆ + 2 H₃PO₄ → 2 V(CO)₆ + H₂ + 2 H
₂PO⁻
₄

Phản ứng

Vanadi hexacarbonyl không bền với nhiệt. Phản ứng chính của nó là khử thành monoanion V(CO)⁻
₆, các muối của chúng đã được nghiên cứu. Nó cũng dễ bị thay thế bởi các phối tử phosphine bậc ba, thường dẫn đến tự oxy hóa khử.

V(CO)₆ phản ứng với các nguồn anion cyclopentadienyl để tạo ra phức hợp C₅H₅V(CO)₄ (màu cam, nóng chảy ở 136 °C). Giống như nhiều hợp chất cơ kim trung hòa về điện tích, hợp chất có cấu trúc "nửa bánh sandwich" này rất dễ bay hơi. Trong quá trình chuẩn bị ban đầu của chất này, C₅H₅HgCl được sử dụng làm nguồn C
₅H⁻
₅.

Cấu trúc

V(CO)₆ có dạng hình học bát diện và có cấu trúc giống với chromi hexacarbonyl, mặc dù chúng có số lượng electron hóa trị khác nhau. Nghiên cứu tinh thể học tia X chỉ ra rằng phân tử bị biến dạng nhẹ với khoảng cách V–C ngắn hơn (1,993(2) Å) so với bốn (cân bằng) 2,005(2) Å. Mặc dù V(−I) có kích thước ion lớn hơn V(0), khoảng cách V–C trong V(CO)⁻
₆ là 0,07 Å ngắn hơn so với tiền chất trung tính.^[3]

Tham khảo

1. Elschenbroich, C.; Salzer, A. (1992). Organometallics: A Concise Introduction (ấn bản thứ 2). Weinheim: Wiley-VCH. ISBN 3-527-28165-7.
2. Liu, X.; Ellis, J. E. (2004). “Hexacarbonylvanadate(1−) and Hexacarbonylvanadium(0)”. Inorg. Synth. 34: 96–103. doi:10.1002/0471653683.ch3. ISBN 0-471-64750-0.
3. Bellard, S.; Rubinson, K. A.; Sheldrick, G. M. (1979). “Crystal and Molecular Structure of Vanadium Hexacarbonyl”. Acta Crystallographica. B35 (2): 271–274. doi:10.1107/S0567740879003332.

Đọc thêm

• Phương pháp tổng hợp: "Synthesis of Vanadium Hexacarbonyl". J. Am. Chem. Soc. 81 (11): 2966–2967. doi:10.1021/ja01496a073.