Dodekakarbonyl triželeza

Dodekakarbonyl triželeza je anorganická sloučenina se vzorcem Fe3(CO)12. Jedná se o tmavě zelenou pevnou látku, za nízkého tlaku sublimující, rozpustnou v nepolárních rozpouštědlech. Horké roztoky Fe3(CO)12 se rozkládají za tvorby vrstvy železa, která může být samozápalná. K pomalému rozkladu dochází na vzduchu i za běžných teplot, roztoky se tak obvykle skladují za nízkých teplot a/nebo nepřítomnosti vzduchu. Jedná se o reaktivnější zdroj železa než pentakarbonyl.

Příprava

Fe3(CO)12 byl jedním z prvních připravených vícejaderných karbonylů. Může být vytvořen termolýzou Fe(CO)5:

:3 Fe(CO)5 → Fe3(CO)12 + 3 CO

Díky charakteristickému tmavě zelenému zbarvení lze snadno detekovat i stopová množství této sloučeniny. Ultrafialovou fotolýzou Fe(CO)5 vzniká Fe2(CO)9.

Další možnost přípravy je založena na reakci Fe(CO)5 se zásadou:

:3 Fe(CO)5 + (C2H5)3N + H2O → [(C2H5)3NH][HFe3(CO)11] + 3 CO + CO2

a oxidací vytvořeného hydridokomplexu kyselinou:

: [(C2H5)3NH][HFe3(CO)11] + HCl + CO → Fe3(CO)12 + H2 + [(C2H5)3NH]Cl

Původní syntéza, kterou vyvinul Walter Hieber, spočívala v oxidaci H2Fe(CO)4 oxidem manganičitým. Produkt byl nejprve chybně popsán jako „Fe(CO)4“.

Struktura

Určení struktury Fe3(CO)12 je obtížné, protože CO ligandy jsou v krystalech rozptýlené. První náznaky C2v struktury byly nalezeny Mössbauerovskými spektroskopickými měřeními, kdy se objevily dva kvadrupólové dublety s podobnými izomerními posuny, ale různými (1,13 a 0,13 mm·s−1) kvadrupólovými párovacími konstantami.

Fe3(CO)12 obsahuje trojúhelník tvořený atomy železa, na který je navázáno 12 CO ligandů, 10 je koncových, celá molekula pak zaujímá grupu symetrie C2v. Oproti tomu jsou Ru3(CO)12 a Os3(CO)12 D3h-symetrické, protože je všech 12 karbonylů na atomy kovu navázáno koncově. +more Na základě spektroskopických pozorování bylo zjištěno, že dvě karbonylové skupiny jsou pravděpodobně nesymetrické, protože dvojice ideálních C2v symetrií je redukována na C2. V roztocích jsou všechny karbonyly v Fe3(CO)12 rovnocenné. Dá se tak předpokládat, že tyto tři skupiny vznikají kondenzací 16elektronových M(CO)4 fragmentů. podobně jako u teoretické kondenzace tří methylenů (:CH2) na cyklopropan.

Anion [HFe3(CO)11]− má podobnou strukturu jako Fe3(CO)12, přičemž hydrid je nahrazen jedním můstkovým CO ligandem. Vazby v Fe-H-Fe podjednotkách se popisují obdobně jako u diboranu.

Reakce

Podobně jako většina karbonylů kovů Fe3(CO)12 vstupuje do substitučních reakcí, například lze získat Fe3(CO)11{P(C6H5)3} jeho reakcí s trifenylfosfinem.

Zahříváním Fe3(CO)12 vzniká (s malou výtěžností) karbidokomplex Fe5(CO)15C. Reakce tohoto druhu probíhají přes disproporcionaci CO na CO2 a uhlík.

Fe3(CO)12 reaguje s thioly a disulfidy za vzniku thiolátových můstkových komplexů, například dimeru thiotrikarbonylu methylželeza: :2 Fe3(CO)12 + 3 (CH3)2S2 → 3 [Fe(CO)3SCH3]2 + 6 CO.

Tyto komplexy se zkoumají jako možné náhrady hydrogenačních enzymů.

Bezpečnost

Nebezpečnost Fe3(CO)12 vyplývá z toho, že jde o těkavý zdroj železa a oxidu uhelnatého. Pevné vzorky a zbytky z reakcí mohou být samozápalné a zapálit použitá organická rozpouštědla

Reference

Externí odkazy

Kategorie:Karbonyly Kategorie:Organické sloučeniny železa