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

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