Cobaltcarbonylhydrid
Cobaltcarbonylhydrid ist eine chemische Verbindung des Cobalts und zählt zu den Carbonylkomplexen. Neben Carbonylliganden ist zusätzlich ein Wasserstoffatom an das Cobaltatom gebunden. Es handelt sich um eine gelbliche, luftempfindliche, sich leicht zersetzende Flüssigkeit.
| Strukturformel | |||||||||||||
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| Allgemeines | |||||||||||||
| Name | Cobaltcarbonylhydrid | ||||||||||||
| Andere Namen |
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| Summenformel | [CoH(CO)4][1] | ||||||||||||
| Kurzbeschreibung |
gelbliche Flüssigkeit[2] | ||||||||||||
| Externe Identifikatoren/Datenbanken | |||||||||||||
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| Eigenschaften | |||||||||||||
| Molare Masse | 171,98 g·mol−1 | ||||||||||||
| Aggregatzustand |
flüssig | ||||||||||||
| Schmelzpunkt | |||||||||||||
| Siedepunkt |
Zersetzung ab −18 °C[2] | ||||||||||||
| Sicherheitshinweise | |||||||||||||
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| Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen (0 °C, 1000 hPa). | |||||||||||||
Gewinnung und Darstellung
BearbeitenCobaltcarbonylhydrid lässt sich aus Dicobaltoctacarbonyl darstellen. Dazu wird Dicobaltoctacarbonyl mit Natrium umgesetzt, wodurch die Cobalt-Cobalt-Bindung gebrochen wird und sich Natriumtetracarbonylcobaltat bildet. Durch Umsetzen mit einer Säure entsteht Cobaltcarbonylhydrid.[4]
Technisch wird Cobaltcarbonylhydrid durch reduktive Carbonylierung von Cobaltoxiden mit Kohlenstoffmonoxid und Wasserstoff hergestellt. Dabei bildet sich zunächst Dicobaltoctacarbonyl, das durch den Wasserstoff gespalten wird.[5]
Eigenschaften
BearbeitenDer Cobaltcarbonylhydrid-Komplex ist trigonal-bipyramidal aufgebaut. Dabei sind das Wasserstoffatom und ein Carbonylligand axial, die drei weiteren Carbonylliganden äquatorial angeordnet. Der Cobalt-Wasserstoff-Abstand beträgt 114 pm, der Cobalt-Kohlenstoff-Abstand 176 pm für den axialen CO-Liganden bzw. 182 pm für die äquatorialen CO-Liganden.[6]
Der Wasserstoff-Ligand ist sauer und kann leicht abgespalten werden. Der pKs-Wert des Komplexes liegt bei 8,3, gemessen in Acetonitril.[7] In Wasser ist die Verbindung mit einem pKs-Wert von 1 eine starke Säure.[8]
Verwendung
BearbeitenCobaltcarbonylhydrid wird industriell in der Hydroformylierung verwendet. Dabei dient der Komplex als Katalysator zur Gewinnung von Aldehyden aus Alkenen. Er ermöglicht die Insertion von Kohlenstoffmonoxid in eine C–H-Bindung des Alkens.[5]
Die Cobalt-Katalysatoren wurden inzwischen häufig durch Rhodium-Katalysatoren ersetzt, da diese mildere Reaktionsbedingungen und eine selektivere Reaktion ermöglichen.[5]
Einzelnachweise
Bearbeiten- ↑ Eintrag zu Hydrido…. In: Römpp Online. Georg Thieme Verlag, abgerufen am 13. Dezember 2015.
- ↑ a b c Eintrag zu Cobaltcarbonylwasserstoff in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA, abgerufen am 28. Februar 2017. (JavaScript erforderlich)
- ↑ Dieser Stoff wurde in Bezug auf seine Gefährlichkeit entweder noch nicht eingestuft oder eine verlässliche und zitierfähige Quelle hierzu wurde noch nicht gefunden.
- ↑ Christoph Elschenbroich: Organometallchemie. 6. Auflage, Teubner Wiesbaden, 2008, ISBN 978-3-8351-0167-8, S. 349.
- ↑ a b c Christoph Elschenbroich: Organometallchemie. 6. Auflage, Teubner Wiesbaden, 2008, ISBN 978-3-8351-0167-8, S. 633–637.
- ↑ E. A. McNeill, F. R. Scholer: Molecular structure of the gaseous metal carbonyl hydrides of manganese, iron, and cobalt. In: Journal of the American Chemical Society. 99, 1977, S. 6243–6249, doi:10.1021/ja00461a011.
- ↑ Eric J. Moore, Jeffrey M. Sullivan, Jack R. Norton: Kinetic and thermodynamic acidity of hydrido transition-metal complexes. 3. Thermodynamic acidity of common mononuclear carbonyl hydrides. In: Journal of the American Chemical Society. 108, 1986, S. 2257–2263, doi:10.1021/ja00269a022.
- ↑ A. F. Holleman, E. Wiberg, N. Wiberg: Lehrbuch der Anorganischen Chemie. 101. Auflage. Walter de Gruyter, Berlin 1995, ISBN 3-11-012641-9.