Тетракарбонилгидрид кобальта - Cobalt tetracarbonyl hydride

Тетракарбонилгидрид кобальта
Тетракарбонилгидрид кобальта.svg
Имена
Другие названия
кобальт гидрокарбонил
тетракарбонилгидридокобальт
тетракарбонилгидрокобальт
гидрокобальт тетракарбонил
Идентификаторы
3D модель ( JSmol )
UNII
  • O = C = [CoH] (= C = O) (= C = O) = C = O
Характеристики
C 4 HCoO 4
Молярная масса 171,98 г / моль
Появление Светло-желтая жидкость
Запах оскорбительный
Температура плавления -33 ° С (-27 ° F, 240 К)
Точка кипения 47 ° С (117 ° F, 320 К)
0,05% (20 ° С)
Растворимость растворим в гексане , толуоле , этаноле
Давление газа > 1 атм (20 ° C)
Кислотность (p K a ) 8,5
Опасности
Основные опасности легковоспламеняющийся, разлагается на воздухе
NIOSH (пределы воздействия на здоровье в США):
PEL (Допустимо)
 никто
REL (рекомендуется)
 TWA 0,1 мг / м 3
IDLH (Непосредственная опасность)
 ND
Если не указано иное, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
проверятьY проверить  ( что есть   ?) проверятьY☒N
Ссылки на инфобоксы

Тетракарбонилгидрид кобальта представляет собой металлоорганическое соединение с формулой H Co (CO) 4 . Это летучая жидкость желтого цвета, которая образует бесцветный пар и имеет невыносимый запах. Соединение легко разлагается при плавлении и при отсутствии высоких парциальных давлений CO образует Co 2 (CO) 8 . Несмотря на эксплуатационные проблемы, связанные с обращением с ним, соединение привлекло значительное внимание из-за его способности действовать в качестве катализатора при гидроформилировании . В этом отношении HCo (CO) 4 и родственные производные вызывают значительный академический интерес из-за их способности опосредовать различные реакции карбонилирования (введение CO в неорганические соединения ).

Структура и свойства

HCo (CO) 4-3D-balls.png

HCo (CO) 4 имеет тригонально-бипиримидную структуру с экваториальными лигандами CO, слегка изогнутыми из экваториальной плоскости. Гидридный лиганд занимает одно из аксиальных положений, таким образом, симметрия молекулы C 3 v . Расстояния связей Co – CO и Co – H, определенные методом дифракции электронов в газовой фазе, составили 1,764 и 1,556 Å соответственно. Если предположить , что наличие формального гидрида иона, то степень окисления из кобальта в этом соединении равна +1.

Но в отличие от некоторых других комплексов гидридов переходных металлов, HCo (CO) 4 очень кислый, с p K a 8,5. Он легко подвергается замещению третичными фосфинами и другими основаниями Льюиса. Например, трифенилфосфин дает HCo (CO) 3 PPh 3 и HCo (CO) 2 (PPh 3 ) 2 . Эти производные более стабильны, чем HCo (CO) 4, и используются в промышленности для повышения селективности катализатора при гидроформилировании. Эти производные обычно менее кислые, чем HCo (CO) 4 .

Подготовка

Тетракарбонилгидрокобальт был впервые описан Хибером в начале 1930-х годов. Это был второй обнаруженный гидрид переходного металла после H 2 Fe (CO) 4 . Его получают восстановлением Co 2 (CO) 8 амальгамой натрия или аналогичным восстановителем с последующим подкислением.

Co 2 (CO) 8 + 2 Na → 2 NaCo (CO) 4
NaCo (CO) 4 + H + → HCo (CO) 4 + Na +

Поскольку HCo (CO) 4 так легко разлагается, он обычно образуется in situ путем гидрирования Co 2 (CO) 8 .

Co 2 (CO) 8 + H 2 ⇌ 2 HCo (CO) 4

Термодинамические параметры равновесной реакции, определенные с помощью инфракрасной спектроскопии, составили Δ H  = 4,054 ккал моль -1 , ΔS = -3,067 кал · моль -1 ·  K -1 .

Приложения

Тетракарбонилгидридокобальт был первым гидридом переходного металла, который использовался в промышленности. В 1953 году было обнаружено, что это активный катализатор превращения алкенов, CO и H 2 в альдегиды , процесса, известного как гидроформилирование (оксореакция). Хотя гидроформилирование на основе кобальта с тех пор в значительной степени вытеснено катализаторами на основе родия , мировой объем производства альдегидов C 3 –C 18, производимых с помощью тетракарбонилгидрокобальтового катализа, составляет около 100 000 тонн в год, что составляет примерно 2% от общего количества.

Рекомендации