Dirheniumdecacarbonyl

Strukturformel
Allgemeines
Name	Dirheniumdecacarbonyl
Summenformel	Re2(CO)10[1]
Kurzbeschreibung	blassgelber Feststoff[2]
Externe Identifikatoren/Datenbanken
CAS-Nummer 14285-68-8 EG-Nummer 238-202-8 ECHA-InfoCard 100.034.714 PubChem 498777 ChemSpider 436546 Wikidata Q418221
Eigenschaften
Molare Masse	652,52 g·mol^−1
Aggregatzustand	fest
Dichte	2,87 g·cm^−3 (20 °C)[2]
Schmelzpunkt	170 °C[2]
Löslichkeit	nahezu unlöslich in Wasser[2]
Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung[3] Gefahr H- und P-Sätze H: 331 P: 261​‐​271​‐​304+340+311​‐​403+233​‐​405​‐​501[3]
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen (0 °C, 1000 hPa).

Dirheniumdecacarbonyl (oft auch als Rheniumdecacarbonyl bezeichnet) war das erste bekannte stabile Metallcarbonyl des Elements Rhenium und wurde von Hieber, der als Pionier der Metallcarbonylchemie gilt, 1941 synthetisiert.

Darstellung

Der Feststoff wird aus Rhenium(VII)-oxid direkt durch Reduktion mit Kohlenmonoxid hergestellt.^[4]

${\displaystyle \mathrm {Re_{2}O_{7}+17\ CO\longrightarrow \ Re_{2}(CO)_{10}+7\ CO_{2}} }$

Er kann auch aus Kaliumperrhenat gewonnen werden.^[5]

${\displaystyle \mathrm {KReO_{4}+17\ CO\longrightarrow \ Re_{2}(CO)_{10}+6\ CO_{2}+K_{2}CO_{3}} }$

Eigenschaften

Re₂(CO)₁₀ ist ein Metallcarbonyl mit Metall-Metall-Bindung und somit gemäß der Definition von Cotton als Metallcluster anzusehen. Die äquatorialen Carbonylliganden des in der Oxidationsstufe 0 vorliegenden Rhenium-Fragments Re(CO)₅ haben im Molekül eine gestaffelte Anordnung zueinander. Die Metall-Metall-Bindungslänge beträgt 304 pm und wurde aus den Daten einer Einkristallröntgenstrukturanalyse bestimmt.^[6]

Re₂(CO)₁₀ erfüllt die 18-Elektronen-Regel: (Rhenium hat 7 Außenelektronen (14), jeder Carbonylligand steuert 2 Elektronen bei (20), die Metall-Metall-Bindung verfügt über 2 Elektronen: 14 + 20 + 2 = 36).

Es liegt in Form von luftstabilen, farblosen Blättchen (aus Petrolether) vor. Bei höheren Temperaturen erfolgt Zersetzung unter Metallabscheidung. Er ist unlöslich in Wasser, mäßig löslich in aliphatischen Kohlenwasserstoffen und gut löslich in Tetrahydrofuran und Methylenchlorid.^[5]

Reaktionen

• Eine klassische Reaktion zu anionischen Carbonylkomplexen besteht in der Basenreaktion nach Hieber. Bei dieser Reaktion greift die Base OH⁻ am Carbonyl-C-Atom an, das primäre Additionsprodukt zerfällt und das Carbonylmetallat wird gebildet. So entsteht beispielsweise HRe(CO)₅.^[7]

• Setzt man Dirheniumdecarcarbonly oder dessen homologe Verbindungen Mn₂(CO)₁₀ bzw. Tc₂(CO)₁₀ mit Halogenen um, so erhält man die Carbonylhalogenide: M₂(CO)₁₀ + Hal₂ → 2 HalM(CO)₅. Auf diese Weise sind BrMn(CO)₅, ClMn(CO)₅, ClRe(CO)₅ und BrRe(CO)₅ etc. erhältlich.

• Die Kombination beider genannter Verfahren dient zur Synthese gemischter Metallcarbonyle: BrMn(CO)₅ + ⁻Re(CO)₅ → MnRe(CO)₁₀

• Weitere Reaktionen beruhen auf Ligandenaustauschreaktionen und/oder thermischer oder photochemischer Behandlung der Carbonyle.

Verwendung

Die Substanz wird als Startmolekül für andere Rheniumverbindungen, insbesondere für Cluster, benutzt, da die CO-Liganden leicht gegen andere Liganden ausgetauscht werden können.

Einzelnachweise

1. David R. Lide (Hrsg.): CRC Handbook of Chemistry and Physics. 90. Auflage. (Internet-Version: 2010), CRC Press / Taylor and Francis, Boca Raton FL, Physical Constants of Inorganic Compounds, S. 4-84.
2. Datenblatt Dirheniumdecacarbonyl bei Alfa Aesar, abgerufen am 9. Februar 2010 (Seite nicht mehr abrufbar).
3. Datenblatt Dirhenium decacarbonyl bei Sigma-Aldrich, abgerufen am 25. Januar 2022 (PDF).
4. W. Hieber, H. Fuchs: Über Metallcarbonyle. XXXVIII. Über Rheniumpentacarbonyl. In: Z. Anorg. Allg. Chem., 1941, 248, 256–268; doi:10.1002/zaac.19412480304
5. Georg Brauer (Hrsg.) u. a.: Handbuch der Präparativen Anorganischen Chemie. 3., umgearbeitete Auflage. Band III, Ferdinand Enke, Stuttgart 1981, ISBN 3-432-87823-0, S. 1826.
6. M. R. Churchill, K. N. Amoh, H. J. Wasserman: Redetermination of the crystal structure of dimanganese decacarbonyl and determination of the crystal structure of dirhenium decacarbonyl. In: Inorg. Chem. 1981, 20, 1609–1611; doi:10.1021/ic50219a056
7. B. H. Byers, T. L. Brown: The characteristics of M(CO)5 and related metal carbonyl radicals; abstraction and dissociative and oxidative addition processes. In: J. Am. Chem. Soc. 1977, 99, 2527–2532; doi:10.1021/ja00450a020

Literatur

• Christoph Elschenbroich, A. Salzer: Organometallchemie. Teubner Taschenbücher Chemie, 1990. ISBN 3-519-23501-3