Di-ijzernonacarbonyl

Uit Wikipedia, de vrije encyclopedie
Ga naar: navigatie, zoeken
Di-ijzernonacarbonyl
Structuurformule en molecuulmodel
Structuurformule van di-ijzernonacarbonyl
Structuurformule van di-ijzernonacarbonyl
Di-ijzernonacarbonyl-kristallen
Di-ijzernonacarbonyl-kristallen
Algemeen
Molecuulformule
     (uitleg)
Fe2(CO)9
IUPAC-naam di-ijzernonacarbonyl
Molmassa 363,78 g/mol
SMILES
[Fe].[Fe].[C-]#[O+].[O+]#[C-].[O+]#[C-].[O+]#[C-].[O+]#[C-].[O+]#[C-].[O+]#[C-].[O+]#[C-].[O+]#[C-]
InChI
1/9CO.2Fe/c9*1-2;;
CAS-nummer 15321-51-4
PubChem 24853499
Beschrijving Oranje kristallen
Waarschuwingen en veiligheidsmaatregelen
Ontvlambaar Toxisch
Gevaar
H-zinnen H228 - H301 - H331
EUH-zinnen geen
P-zinnen P210 - P261 - P301+P310 - P311
EG-Index-nummer 239-359-5
Fysische eigenschappen
Aggregatietoestand vast
Kleur oranje
Dichtheid 2,08 g/cm³
Smeltpunt (ontleedt) 100 °C
Onoplosbaar in water
Geometrie en kristalstructuur
Dipoolmoment 0 D
Waar mogelijk zijn SI-eenheden gebruikt. Tenzij anders vermeld zijn standaardomstandigheden gebruikt (298,15 K of 25 °C, 1 bar).
Portaal  Portaalicoon   Scheikunde

Di-ijzernonacarbonyl is een anorganische verbinding met als brutoformule C9Fe2O9. In de organometaalchemie, en soms in de organische chemie, is deze ijzercarbonylverbinding een belangrijk intermediair in tal van syntheses.[1] Het is een reactievere bron van Fe(0) dan Fe(CO)5 en minder gevaarlijk in zijn verwerking, omdat de stof niet vluchtig is. Deze oranje kristallijne vaste stof is praktisch onoplosbaar in alle standaard oplosmiddelen.

Synthese[bewerken]

De oorspronkelijke synthese van di-ijzernonacarbonyl, de fotolyse van ijzerpentacarbonyl in azijnzuur, levert een goede opbrengst:[2][3][4]

\mathrm{2\ Fe(CO)_5\longrightarrow\ Fe_2(CO)_9\ +\ CO}

Structuur[bewerken]

Di-ijzernonacarbonyl bestaat uit een paar Fe(CO)3-clusters die verbonden zijn door drie brugvormende CO-liganden. De twee ijzeratomen zijn equivalent en bezitten een octaëdrische omringing. Het bepalen van de structuur van deze verbinding vormde een uitdaging op zich. De gebruikelijke techniek voor vaste stoffen maakt gebruik van röntgendiffractie. Daarvoor zijn kristallen nodig die ontstaan in een oververzadigde oplossing. De kleine oplosbaarheid van di-ijzernonacarbonyl maakt het vrijwel onmogelijk kristallen van de verbinding te verkrijgen. Via het Mößbauerspectrum was wel informatie over de verbinding te verkrijgen: het vertoont een quadrupool doublet, wat in overeenstemming is met de D3h-symmetrie.

Reacties[bewerken]

Di-ijzernonacarbonyl is de uitgangsstof voor stoffen van het type Fe(CO)4L en Fe(CO)3(dieen). Dergelijke syntheses worden doorgaans uitgevoerd in THF. Aangenomen wordt dat kleine hoeveelheden di-ijzernonacarbonyl oplossen doordat de volgende reactie verloopt:[5]

\mathrm{Fe_2(CO)_9\longrightarrow\ Fe(CO)_5\ +\ Fe(CO)_4}

Cyclobutadieenijzertricarbonyl wordt verkregen dankzij het gebruik van di-ijzernonacarbonyl als precursor. Di-ijzernonacarbonyl is ook toegepast in de synthese van cyclopentadienonen via een netto [2+3]-cycloadditie uitgaande van dibroomketonen. Deze reactie staat bekend als de Noyori-[3+2]-reactie.[6]

Fotolyse van di-ijzernonacarbonyl bij lage temperatuur leidt tot de vorming van di-ijzeroctacarbonyl, een onverzadigd complex. In deze reactie ontstaan zowel CO-gebrugde als niet-gebrugde isomeren.[7]

Externe links[bewerken]

Bronnen, noten en/of referenties
  1. C. Elschenbroich, A. Salzer:  Organometallics : A Concise Introduction (2nd Ed)  - Wiley-VCH: Weinheim  (1992) ISBN 3-527-28165-7  
  2. Edmund Speyer, Hans Wolf:  Über die Bildungsweise von Eisen-nonacarbonyl aus Eisen-pentacarbonyl  Ber.  60  pag. 1424 – 1425 (1924) DOI:10.1002/cber.19270600626  
  3. R.B. King:  Organometallic Syntheses Volume 1 Transition-Metal Compounds  1  - Academic Press: New York  (1965) ISBN 0-444-42607-8  
  4. E.H. Braye1, W. Hübel1, Marvin D. Rausch, Thomas M. Wallace:  Diiron Enneacarbonyl  Inorg. Synth.  8  pag. 178 (2007) DOI:10.1002/9780470132395.ch46  
  5. F. Albert Cotton, Jan M. Troup:  Reactivity of diiron nonacarbonyl in tetrahydrofuran. I. Isolation and characterization of pyridinetetracarbonyliron and pyrazinetetracarbonyliron  J. Amer. Chem. Soc.  96  pag. 3438 – 3443 (1974) DOI:10.1021/ja00818a016  
  6. R. Noyori, K. Yokoyama, Y. Hayakawa:  Cyclopentanones from α, α'-Dibromoketones and Enamines: 2,5-Dimethyl-3-Phenyl-2-Cyclopenten-1-one  Org. Synth.  Collective volume 6  pag. 520 (1988) 
  7. Susan C. Fletcher, Martyn Poliakoff, James J. Turner:  Structure and Reactions of Fe2(CO)8: An IR Spectroscopic study using 13C Photolysis with plane-polarized light, and matrix isolation  Inorg. Chem.  25  pag. 3597 (1986) DOI:10.1021/ic00240a014