六羰基鉬

化合物

六羰基鉬是一種配位化合物,屬於金屬羰基配合物,化學式為Mo(CO)6。它和同族的羰基化合物六羰基鉻六羰基鎢一樣,是具有揮發性的、在空氣中相對穩定的白色固體,其中鉬原子為0價。

六羰基鉬
Stereo, skeletal formula of molybdenum hexacarbonyl
Ball and stick model of molybdenum hexacarbonyl
IUPAC名
六羰基鉬(0)
系統名
Hexacarbonylmolybdenum[1]
識別
CAS號 13939-06-5  checkY
PubChem 98885
ChemSpider 21428397
SMILES
 
  • [O]#C[Mo](C#[O])(C#[O])(C#[O])(C#[O])C#[O]
Gmelin 3798, 562210
UN編號 3466
EINECS 237-713-3
ChEBI 30508
MeSH Hexacarbonylmolybdenum
性質
化學式 Mo(CO)6
摩爾質量 264.01 g·mol⁻¹
外觀 有亮白色光澤的晶體
密度 1.96 g cm-3
熔點 150 °C(423 K)
沸點 156 °C(429 K)
結構
晶體結構 正交晶系
配位幾何 八面體
偶極矩 0 D
熱力學
ΔfHm298K -989.1 kJ mol-1
ΔcHm -2123.4 kJ mol-1
危險性
警示術語 R:R26/27/28
安全術語 S:S1/2, S36/37/39, S45
MSDS External MSDS
歐盟分類 劇毒 T+(劇毒)
相關物質
相關化學品 六羰基鉻
六羰基鎢
若非註明,所有數據均出自標準狀態(25 ℃,100 kPa)下。

分子結構

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六羰基鉬採用鉬原子為中心、六個羰基為頂點構成的正八面體配合物結構,它是一種符合18電子規則的穩定配合物。

製備

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六羰基鉬可以由三氯化鉬與一氧化碳和金屬鈉反應得到:[2]

MoCl3 + 3 Na + CO → Mo(CO)6 + 3 NaCl

也可在一氧化碳氣氛下通過三氯化鉬和三乙基鋁反應製得:

MoCl3 + 2 AlEt3 + 6 CO → Mo(CO)6 + 2 AlCl3 + 3 C4H10

物理及化學性質

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Mo(CO)6微溶於非極性有機溶劑,它可以被NaBH4還原為[Mo2(CO)10]2-[3]

環境存在

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六羰基鉬在處理堆填廢水的工廠里可能檢測到,在還原性、缺氧的環境中有助於六羰基鉬的形成。[4]

在無機和有機金屬化學中的應用

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六羰基鉬易被氣化和在電子束照射下分解,所以常被用作電子束誘發沉積技術中的鉬源[5]。因為六羰基鉬分子中的羰基分子易被其他分子所取代,所以可被用作有機反應中的試劑[6],比如六羰基鉬可與2,2'-聯吡啶反應釋放出一氧化碳同時形成Mo(CO)4(bipy)、紫外線輻照六羰基的四氫呋喃溶液會生成Mo(CO)5(THF)。六羰基鉬也可作為有機反應的催化劑,如催化環烯的開環聚合[7]、催化炔烴三聚製備苯衍生物[8]等。

[Mo(CO)4(piperidine)2]

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Mo(CO)6哌啶經加熱反應,發生哌啶對羰基配體的取代反應生成黃色的Mo(CO)4(piperidine)2配合物。此配合物中的兩個哌啶配體是不穩定,以該配合物為中間體可進一步引入其他配體分子。比如Mo(CO)4(piperidine)2在沸騰的二氯甲烷溶液中和三苯基膦發生取代反應生成cis-[Mo(CO)4(PPh3)2],該順式配合物繼而在甲苯溶液中異構化形成trans-[Mo(CO)4(PPh3)2].[9]

[Mo(CO)3(MeCN)3]

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六羰基鉬在乙腈溶液中加熱回流後,會發出一氧化碳並轉化為對空氣敏感的Mo(CO)3(MeCN)3。Mo(CO)3(MeCN)3可充當"Mo(CO)3",比如Mo(CO)3(MeCN)3與烯丙基氯反應生成[MoCl(allyl)(CO)2(MeCN)2]。Mo(CO)3(MeCN)3。Mo(CO)3(MeCN)3分別與蠍型配體和環戊二烯基鈉反應可形成[MoTp(CO)3]和[MoCp(CO)3],這些配合物陰離子可進一步轉化為其他產物。[10]

一氧化碳氣體的替代物

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六羰基鉬固體可作為一氧化碳氣體的替代物用於過渡金屬催化的羰基化反應[11]

使用安全

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和所有金屬羰基化合物一樣,六羰基鉬是易揮發的。它很容易擴散進塑料瓶塞中。

參考資料

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  1. ^ Hexacarbonylmolybdenum (CHEBI:30508). Chemical Entities of Biological Interest (ChEBI). UK: European Bioinformatics Institute. [2014-07-09]. (原始內容存檔於2017-08-25). 
  2. ^ 朱龍觀 (編). 5.3.3 金属羰基化合物的合成. 高等配位化学. 華東理工大學出版社 (中文). 
  3. ^ π酸配体的钼化合物. 第八卷 钛分族 钒分族 铬分族. 無機化學叢書. 科學出版社. : 462 (中文). 
  4. ^ Feldmann, J. Determination of Ni(CO)4, Fe(CO)5, Mo(CO)6, and W(CO)6 in Sewage Gas by Using Cryotrapping Gas Chromatography Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry. Journal of Environmental Monitoring. 1999, 1 (1): 33–37 [2015-12-03]. doi:10.1039/a807277i. (原始內容存檔於2018-06-11) (英語). 
  5. ^ Randolph, S. J.; Fowlkes, J. D.; Rack, P. D. Focused, Nanoscale Electron-Beam-Induced Deposition and Etching. Critical Reviews of Solid State and Materials Sciences. 2006, 31 (3): 55–89. doi:10.1080/10408430600930438 (英語). 
  6. ^ Faller, J. W.; Brummond, K. M.; Mitasev, B. Hexacarbonylmolybdenum. L. Paquette (編). Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis. New York: J. Wiley & Sons. 2006. doi:10.1002/047084289X.rh004.pub2 (英語). 
  7. ^ 劉德海 蔡潮鍾. 六羰基钼体系催化环烯的开环聚合. 應用化學. 1995, (05) (中文). 
  8. ^ 劉宇宙 周立山 席嬋娟. Mo(CO)6催化炔烃三聚制备苯衍生物. 化學學報. 2006, 64 (03): 266 [2015-12-03]. (原始內容存檔於2020-05-18) (中文). 
  9. ^ Darensbourg, D. J.; Kump, R. L. A Convenient Synthesis of cis-Mo(CO)4L2 Derivatives (L = Group 5a Ligand) and a Qualitative Study of Their Thermal Reactivity toward Ligand Dissociation. Inorganic Chemistry. 1978, 17 (9): 2680–2682 [2015-12-03]. doi:10.1021/ic50187a062. (原始內容存檔於2021-06-19) (英語). 
  10. ^ Elschenbroich, C.; Salzer, A. Organometallics : A Concise Introduction 2nd. Weinheim: Wiley-VCH. 1992. ISBN 3-527-28165-7 (英語). 
  11. ^ Luke R. Odell, Francesco Russo, Mats Larhed. Molybdenum Hexacarbonyl Mediated CO Gas-Free Carbonylative Reactions. Synlett. 2012, (5): 685-698 [2015-12-04]. doi:10.1055/s-0031-1290350. (原始內容存檔於2016-03-04) (英語). 

擴展閱讀

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  • Marradi, M. SYNLETT Spotlight 119 Molybdenum Hexacarbonyl [Mo(CO)6]. Synlett. 2005, 2005 (7): 1195–1196 [2020-12-20]. doi:10.1055/s-2005-865206. (原始內容存檔於2018-06-04). 
  • Feldmann, J.; Cullen, W. R. Occurrence of Volatile Transition Metal Compounds in Landfill Gas: Synthesis of Molybdenum and Tungsten Carbonyls in the Environment. Environmental Science and Technology. 1997, 31 (7): 2125–2129. doi:10.1021/es960952y. 
  • Feldmann, J.; Grümping, R.; Hirner, A. V. Determination of Volatile Metal and Metalloid Compounds in Gases from Domestic Waste Deposits with GC/ICP-MS. Fresenius' Journal of Analytical Chemistry. 1994, 350 (4–5): 228–234. doi:10.1007/BF00322474.