Kobalt-tetrakarbonil-hidrid
| kobalt-tetrakarbonil-hidrid | |
| |
| Más nevek | kobalt-hidrokarbonil tetrakarbonil-hidridokobalt |
| Kémiai azonosítók | |
|---|---|
| CAS-szám | 16842-03-8 |
| PubChem | 61848 |
| Kémiai és fizikai tulajdonságok | |
| Kémiai képlet | HCo(CO)4 |
| Moláris tömeg | 171,98 g/mol |
| Megjelenés | halványsárga folyadék |
| Olvadáspont | -33 °C |
| Forráspont | 47 °C |
| Oldhatóság (vízben) | részben |
| Oldhatóság | oldódik hexánban, toluolban és etanolban |
| Savasság (pKa) | 8,5 |
| Ha másként nem jelöljük, az adatok az anyag standardállapotára (100 kPa) és 25 °C-os hőmérsékletre vonatkoznak. | |
A kobalt-tetrakarbonil-hidrid fémorganikus vegyület, képlete HCo(CO)4. Szobahőmérsékleten sárga színű folyadék, gőze színtelen és elviselhetetlen szagú.[1] Főként hidroformilezési reakciókban használják katalizátorként.
Szerkezete és tulajdonságai
[szerkesztés]4-3D-balls.png)
Molekulaszerkezete trigonális bipiramisos. A hidrid ligandum foglalja el az egyik axiális (tengelyirányú) helyzetet, így a molekula szimmetriája C3v.[2] A Co−CO és a H−Co kötések hosszát gázfázisú elektrondiffrakcióval határozták meg, ezek értékei rendre 176,4 és 155,6 pm.[3] A vegyületben a kobalt oxidációs száma +1.
Mint pár másik fém-karbonil-hidrid vegyület, a HCo(CO)4 savas kémhatású, pKa értéke 8,5.[4] Olvadáspontja −33 °C, e hőmérséklet körül dikobalt-oktakarbonilra (Co2(CO)8) és hidrogéngázra (H2) bomlik.[1] Tercier foszfinokkal szubsztitúciós reakcióba lép. Például trifenilfoszfinnal HCo(CO)3PPh3 és HCo(CO)2(PPh3)2 képletű vegyületeket ad. Ezek a származékok stabilabbak a kobalt-tetrakarbonil-hidridnél, kevésbé savasak annál, és iparilag is hasznosítják őket.[4][5]
Előállítása
[szerkesztés]Elsőként Hieber írta le az 1930-as évek elején.[6] Ez volt a másodikként felfedezett átmenetifém-hidrid (a vas-tetrakarbonil-hidrid után). Gyártása dikobalt-oktakarbonilból indul ki. Ezt először nátriumamalgámmal, vagy más hasonló hatású redukálószerrel reagáltatják:
Második lépésként valamilyen savat adnak hozzá:[2]
Sósavval például a következő reakció játszódik le:
Mivel a kobalt-tetrakarbonil-hidrid könnyen elbomlik, általában in situ állítják elő a dikobalt-oktakarbonil hidrogénezésével.[5]
Az egyensúlyi reakció termodinamikai paramétereit infravörös spektroszkópiával határozták meg, ΔH = 4,054 kcal mol−1, ΔS = −3,067 cal mol−1 K−1 értékeket kaptak.[5]
Felhasználása
[szerkesztés]A kobalt-tetrakarbonil-hidrid volt az első iparilag is felhasznált átmenetifém-hidrid.[7] 1953-ban találtak bizonyítékot, hogy ez az aktív katalizátor az alkének, szén-monoxid és hidrogén aldehidekké történő alakításának (úgynevezett hidroformilezés vagy oxoszintézis).[8] Bár a kobalt-alapú hidroformilezést azóta nagyrészt felváltották a ródium-alapú katalizátorok, a világon a C3–C18 aldehidek termeléséhez még mindig használnak kobalt-tetrakarbonil-hidridet (évente kb. 100 000 tonnát, a teljes termelés 2%-át állítják elő ezzel a módszerrel).[7]
Jegyzetek
[szerkesztés]- ↑ a b Sodium Tetracarbonylcobaltate, Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis. DOI: 10.1002/047084289X.rs105 (2001)
- ↑ a b Cobalt and Cobalt Compounds, Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. Wiley-VCH. DOI: 10.1002/14356007.a07_281.pub2 (2005)
- ↑ (1977) „Molecular structure of the gaseous metal carbonyl hydrides of manganese, iron, and cobalt”. Journal of the American Chemical Society 99 (19), 6243. o. DOI:10.1021/ja00461a011.
- ↑ a b (1986) „Kinetic and thermodynamic acidity of hydrido transition-metal complexes. 3. Thermodynamic acidity of common mononuclear carbonyl hydrides”. Journal of the American Chemical Society 108 (9), 2257–2263. o. DOI:10.1021/ja00269a022. PMID 22175569.
- ↑ a b c M. Pfeffer, M. Grellier "Cobalt Organometallics" in Comprehensive Organometallic Chemistry III, 2007, Elsevier.doi:10.1016/B0-08-045047-4/00096-0
- ↑ (1932) „Derivate des Kobalt- und Nickelcarbonyls (XVI. Mitteil. über Metallcarbonyle)”. Berichte der deutschen chemischen Gesellschaft (A and B Series) 65 (7), 1090. o. DOI:10.1002/cber.19320650709.
- ↑ a b Hydrides, Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. Wiley-VCH. DOI: 10.1002/14356007.a13_199 (2000)
- ↑ I. Wender, H. W. Sternberg, M. Orchin "Evidence for Cobalt Hydrocarbonyl as the Hydroformylation Catalyst" J. Am. Chem. Soc., 1953, vol. 75, pp 3041–3042. doi:10.1021/ja01108a528
Fordítás
[szerkesztés]Ez a szócikk részben vagy egészben a Cobalt tetracarbonyl hydride című angol Wikipédia-szócikk ezen változatának fordításán alapul. Az eredeti cikk szerkesztőit annak laptörténete sorolja fel. Ez a jelzés csupán a megfogalmazás eredetét és a szerzői jogokat jelzi, nem szolgál a cikkben szereplő információk forrásmegjelöléseként.