Oktakarbonyl dikobaltu

Oktakarbonyl dikobaltu
Obecné
Systematický názevOktakarbonyl dikobaltu
Anglický názevDicobalt octacarbonyl
Německý názevDicobaltoctacarbonyl
Sumární vzorec[Co2(CO)8]
Vzhledčervenooranžové krystaly, v čistém stavu bílý prášek
Identifikace
Registrační číslo CAS10210-68-1
PubChem25049
SMILESO=C=[Co]1(=C=O)(=C=O)C(=O)[Co](=C=O)(=C=O)(=C=O)C1=O
O=C=[Co-4](=C=O)(=C=O)(=C=O)[Co-4](=C=O)(=C=O)(=C=O)=C=O
Vlastnosti
Molární hmotnost341,95 g/mol
Teplota tání51–52 °C
Hustota1,87 g/cm3
Rozpustnost ve voděnerozpustný
Bezpečnost
NFPA 704
3
4
3
Není-li uvedeno jinak, jsou použity
jednotky SI a STP (25 °C, 100 kPa).

Některá data mohou pocházet z datové položky.

Oktakarbonyl dikobaltu je organokovová sloučenina se vzorcem Co2(CO)8.[1] Používá se jako reagent a katalyzátor v organokovové chemii a organické syntéze. Každá molekula sestává ze dvou atomů kobaltu, které jsou vázané k osmi karbonylovým ligandům, díky tomu je známo více strukturních izomerů. Některé karbonylové ligandy jsou velmi labilní. Sloučenina ochotně reaguje s alkyny a proto se někdy využívá jako chránící skupina.

Syntéza, struktura a vlastnosti

Oktakarbonyl dikobaltu je ve vysoce čistém stavu bílá pevná látka, ale častěji je zbarvený do oranžova. Je to tepelně nestabilní, pyroforická látka.[2] Připravuje se vysokotlakou karbonylací kobaltnatých solí. Octan kobaltnatý je zahříván na teplotu 150–200 °C a reaguje se směsí vodíku a oxidu uhelnatého za tlaku 13,8–41,3 MPa.[3]

2 Co(CH3CO2)2 + 8 CO + 2 H2 → Co2(CO)8 + 4 CH3COOH

Syntéza je zpravidla prováděna v přítomnosti kyanidu, který převádí kobaltnatou sůl na hexakyanokobaltnatan. Ten je následně vystaven působení oxidu uhelnatého za vzniku K[Co(CO)4], ten se zahřátím rozkládá na oktakarbonyl dikobaltu.[4]

Lze jej připravit i přímou reakcí kobaltu s oxidem uhelnatým za teplot nad 250 °C a tlaku 20–30 MPa.[4]

2 Co + 8 CO → Co2(CO)8

Je známo několik izomerů, všechny obsahují dva atomy kobaltu v oxidačním čísle 0 a osm karbonylových ligandů. Tyto ligandy mohou být jak terminální, tak můstkové, spojující oba kobalty.[5][4] V roztoku pozorujeme rychlou chemickou rovnováhu:[6]

Hlavní izomer (na obrázku vlevo) obsahuje dva můstkové karbonylové ligandy spojující atomy kobaltu a šest terminálních karbonylů.[6] Vzorec tohoto izomeru lze zapsat jako (CO)3Co(μ-CO)2Co(CO)3 a má symetrii odpovídající bodové grupě C2v. Analýza vazebných poměrů ukazuje na nepřítomnost přímé vazby mezi atomy kobaltu.

Druhý izomer neobsahuje žádné můstkové karbonyly, ale pozorujeme u něj přímou vazbu mezi atomy kobaltu a osm terminálních karbonylů.[6] Jeho symetrie je D4d a vzorec (CO)4Co-Co(CO)4.

Odkazy

Reference

V tomto článku byl použit překlad textu z článku Dicobalt octacarbonyl na anglické Wikipedii.

  1. GREENWOOD, NORMAN NEILL. Chemie prvků. Sv. 1.. 1. vyd. vyd. Praha: Informatorium 793 s., 1 příl s. Dostupné online. ISBN 80-85427-38-9, ISBN 978-80-85427-38-7. OCLC 320245801 S. 1410–1411. 
  2. CDC - NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards - Cobalt carbonyl (as Co). www.cdc.gov [online]. [cit. 2020-09-27]. Dostupné online. 
  3. High-Purity dicobalt octacarbonyl
  4. a b c DONALDSON, John Dallas; BEYERSMANN, Detmar. Cobalt and Cobalt Compounds. Příprava vydání Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA. Weinheim, Germany: Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA Dostupné online. ISBN 978-3-527-30673-2. DOI 10.1002/14356007.a07_281.pub2. S. a07_281.pub2. (anglicky) DOI: 10.1002/14356007.a07_281.pub2. 
  5. PAUSON, Peter L.; STAMBULI, James P.; CHOU, Teh-Chang. Octacarbonyldicobalt. Chichester, UK: John Wiley & Sons, Ltd Dostupné online. ISBN 978-0-470-84289-8. DOI 10.1002/047084289x.ro001.pub3. S. 1–26. (anglicky) DOI: 10.1002/047084289X.ro001.pub3. 
  6. a b c SWEANY, Ray L.; BROWN, Theodore L. Infrared spectra of matrix-isolated dicobalt octacarbonyl. Evidence for the third isomer. Inorganic Chemistry. 1977-02, roč. 16, čís. 2, s. 415–421. Dostupné online [cit. 2020-09-27]. ISSN 0020-1669. DOI 10.1021/ic50168a037. (anglicky) 

Externí odkazy

Média použitá na této stránce

Dicobalt-octacarbonyl-C2v-bridged-from-xtal-1983-3D-balls-A.png

Ball-and-stick model of the C2v bridged isomer of dicobalt octacarbonyl, Co2(CO)8.

Colour code:

Cobalt, Co: blue-grey
Carbon, C: grey-black
Oxygen, O: red

Structure determined by X-ray crystallography and reported in Acta Cryst. (1983) B39, 535–542 (FOHDEL04).

Model manipulated in CrystalMaker 8.7.

Image generated in Accelrys DS Visualizer.
Co2(CO)8NoCo-Co.png
Autor: Smokefoot, Licence: CC BY-SA 3.0
structure with no Co-Co bond in CO bridged isomer per Parkin et al.
Dicobalt-octacarbonyl-D2d-non-bridged-3D-balls.png

Ball-and-stick model of the D2d non-bridged isomer of dicobalt octacarbonyl, Co2(CO)8.

This image is not based on a full experimental structure determination, but an isomer with D2d symmetry was detected by IR spectroscopy in a hexane matrix at 84 K. See Inorg. Chem. (1977) 16, 415–421.

Colour code:

Cobalt, Co: blue-grey
Carbon, C: grey-black
Oxygen, O: red
Image generated in Accelrys DS Visualizer.
Dicobalt-octacarbonyl-D3d-non-bridged-from-C60-xtal-2009-3D-balls.png

Ball-and-stick model of the D3d non-bridged isomer of dicobalt octacarbonyl, Co2(CO)8, as found in the crystal structure of a 1:1 co-crystal with C60.

Colour code:

Cobalt, Co: blue-grey
Carbon, C: grey-black
Oxygen, O: red

Structure determined by X-ray crystallography and reported in Chem. Commun. (2009) 7143–7145 (ICSD 166882).

Model manipulated in CrystalMaker 8.7.

Image generated in Accelrys DS Visualizer.
NFPA 704.svg
The "fire diamond" as defined by NFPA 704. It is a blank template, so as to facilitate populating it using CSS.