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Dicobaltoctacarbonyl

Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung [1]
Gefahrensymbol Gefahrensymbol Gefahrensymbol
Gefahr
H- und P-Sätze H:
  • Selbsterhitzungsfähig; kann in Brand geraten.
  • Gesundheitsschädlich bei Verschlucken.
  • Verursacht Hautreizungen.
  • Kann allergische Hautreaktionen verursachen.
  • Lebensgefahr bei Einatmen.
  • Kann vermutlich Krebs erzeugen (Expositionsweg angeben, sofern schlüssig belegt ist, dass diese Gefahr bei keinem anderen Expositionsweg besteht).
  • Kann vermutlich die Fruchtbarkeit beeinträchtigen.
  • Kann die Organe schädigen (alle betroffenen Organe nennen, sofern bekannt) bei längerer oder wiederholter Exposition (Expositionsweg angeben, wenn schlüssig belegt ist, dass diese Gefahr bei keinem anderen Expositionsweg besteht).
  • Schädlich für Wasserorganismen, mit langfristiger Wirkung.
P:
  • Vor Gebrauch besondere Anweisungen einholen.
  • Kühl halten.
  • Freisetzung in die Umwelt vermeiden.
  • Schutzhandschuhe/ Schutzkleidung/ Augenschutz/ Gesichtsschutz/ Gehörschutz/ … tragen.
  • Bei Verschlucken: Bei Unwohlsein Giftinformationszentrum, Arzt oder … anrufen. Mund ausspülen.
  • Bei Einatmen: Die Person an die frische Luft bringen und für ungehinderte Atmung sorgen. Sofort Giftinformationszentrum, Arzt oder … anrufen.
Toxikologische Daten 754 mg/kg (LD50, Ratte,  oral)

Dicobaltoctacarbonyl ist ein zweikerniger Komplex, bei dem zwei Cobaltkerne von acht Carbonylliganden umgeben sind.

Strukturformel
Strukturformel von Dicobaltoctacarbonyl
Allgemeines
Name Dicobaltoctacarbonyl
Summenformel [Co2(CO)8]
Kurzbeschreibung orangefarbene Kristalle
Externe Identifikatoren/Datenbanken
CAS-Nummer Extern 10210-68-1
EG-Nummer 233-514-0
ECHA-InfoCard Extern 100.030.454
PubChem Extern 2724943
Eigenschaften
Molare Masse 341,95 g/mol
Aggregatzustand fest
Dichte 1,78 g/cm3 (25 °C)
Schmelzpunkt ab 52 °C Zersetzung
Dampfdruck 0,7 mmHg (25 °C)[2]
Löslichkeit sehr schlecht in Wasser (< 0,1 g/l bei 20 °C)

Darstellung

Der Komplex kann durch die Reaktion von Cobalt(II)-Salzen (z.B. Cobalt(II)-acetat oder Cobalt(II)-carbonat) unter hohem Kohlenstoffmonoxid-Druck hergestellt werden.[3] Oftmals wird diese Reaktion in Anwesenheit von Cyanidsalzen durchgeführt.

{\displaystyle \mathrm {2\ Co(CH_{3}CO_{2})_{2}\cdot 4\ H_{2}O+8\ (CH_{3}CO)_{2}O+8\ CO+2\ H_{2}\longrightarrow } }{\displaystyle \mathrm {Co_{2}(CO)_{8}+20\ CH_{3}CO_{2}H} }
{\displaystyle \mathrm {2\ CoCO_{3}+8\ CO+2\ H_{2}\longrightarrow Co_{2}(CO)_{8}+2\ H_{2}O+2\ CO_{2}} }

Eigenschaften

Dicobaltoctacarbonyl ist ein orangefarbener Feststoff (größere Kristalle sind rot), der sich bei 52 °C zu Tetracobaltdodecacarbonyl [Co4(CO)12] zersetzt. Auch bei Raumtemperatur zersetzt sich der Komplex an Luft langsam unter Freisetzung von Kohlenstoffmonoxid.

Der Komplex liegt im Gleichgewicht zwischen zwei Strukturen, von denen eine aus zwei trigonal-bipyramidal-koordinierten Cobaltkernen mit einer Bindung zwischen den Cobaltatomen, die andere aus einem durch zwei Carbonylliganden verbrückten Komplex besteht. Das Gleichgewicht liegt hierbei auf der Seite der verbrückten Komplexspezies. Die Bindungslänge zwischen den Cobaltkernen im verbrückten Komplex beträgt 252 pm, die Co–C-Bindung zu den terminalen Carbonylen ist 180 pm, zu den verbrückenden Carbonylen 190 pm lang.[4]

Gleichgewicht zwischen den beiden Strukturen des Dicobaltoctacarbonyls

Verwendung

Dicobaltoctacarbonyl wird in der Pauson-Khand-Reaktion zur Synthese von Cyclopentenonen benötigt. Hierbei liefert es durch Abspaltung von zwei Carbonyliganden die Cobaltspezies, die zur Addition an das eingesetzte Alkin dient. Gleiches gilt für die Nicholas-Reaktion, zu der dieselbe Cobaltspezies benötigt wird.

Durch Hydrierung des Komplexes bildet sich der einkernige Komplex [CoH(CO)4].

{\displaystyle \mathrm {[Co_{2}(CO)_{8}]\ +\ H_{2}\longrightarrow \ 2\ [CoH(CO)_{4}]} }

Dieser Komplex wird als Katalysator für die Hydroformylierung eingesetzt. Dabei wird Dicobaltoctacarbonyl mit Wasserstoff umgesetzt, so dass Cobaltcarbonylhydrid als katalytisch wirkende Spezies entsteht.[5]

Die technische Synthese von Phenylbrenztraubensäure nutzt die Verbindung als Katalysator bei der doppelten Carbonylierung von Benzylchlorid mittels Kohlenmonoxid und Wasser.[6]

Durch Reduktion mit elementaren Alkalimetallen können [Co(CO)4]−-Ionen gebildet werden.

{\displaystyle \mathrm {[Co_{2}(CO)_{8}]\ +\ 2\ Na\longrightarrow \ 2\ Na[Co(CO)_{4}]} }

Literatur

Einzelnachweise

  1. ↑ ↑ Eintrag zu Extern Dicobaltoctacarbonyl in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA. (JavaScript erforderlich)
  2. ↑ Richard P. Pohanish: Sittig's Handbook of Toxic and Hazardous Chemicals and Carcinogens, 5th Edition. William Andrew, 2008, ISBN 978-0-8155-1904-1, S. 697.
  3. ↑ Georg Brauer (Hrsg.) u.a.: Handbuch der Präparativen Anorganischen Chemie. 3., umgearbeitete Auflage. Band III, Ferdinand Enke, Stuttgart 1981, ISBN 3-432-87823-0, S. 1833.
  4. ↑ G. G. Sumner, H. P. Klug, L. E. Alexander: The crystal structure of dicobalt octacarbonyl. In: Acta Cryst. 1964, 17, S. 732–742, doi:Extern 10.1107/S0365110X64001803.
  5. ↑ Christoph Elschenbroich: Organometallchemie. 6. Auflage. Teubner, Wiesbaden 2008, ISBN 978-3-8351-0167-8, S. 633–637.
  6. ↑ W. Bertleff, M. Roeper, X. Sava: Carbonylation. In: Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. Wiley-VCH Verlag, Weinheim 2007. doi:Extern 10.1002/14356007.a05_217.pub2
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Basierend auf einem Artikel in: Extern Wikipedia.de
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Datum der letzten Änderung: Jena, den: 29.03. 2024