Dicobaltoctacarbonyl

Strukturformel
Strukturformel von Dicobaltoctacarbonyl
Allgemeines
Name Dicobaltoctacarbonyl
Summenformel [Co2(CO)8][1]
Kurzbeschreibung

orangefarbene Kristalle[2]

Externe Identifikatoren/Datenbanken
CAS-Nummer 10210-68-1
EG-Nummer 233-514-0
ECHA-InfoCard 100.030.454
PubChem 2724943
Wikidata Q421481
Eigenschaften
Molare Masse 341,95 g·mol−1
Aggregatzustand

fest[2]

Dichte

1,78 g·cm−3 (25 °C)[2]

Schmelzpunkt

ab 52 °C Zersetzung[2]

Dampfdruck

0,7 mmHg (25 °C)[3]

Löslichkeit

sehr schlecht in Wasser (<0,1 g·l−1 bei 20 °C)[2]

Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung[2]
Gefahrensymbol Gefahrensymbol Gefahrensymbol

Gefahr

H- und P-Sätze H: 251​‐​302​‐​315​‐​317​‐​330​‐​351​‐​361f​‐​373​‐​412
P: 201​‐​235​‐​273​‐​280​‐​301+312+330​‐​304+340+310[2]
Toxikologische Daten

754 mg·kg−1 (LD50Ratteoral)[4]

Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet.
Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen (0 °C, 1000 hPa).

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

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.[5] Oftmals wird diese Reaktion in Anwesenheit von Cyanidsalzen durchgeführt.

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.[2]

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 Molekül besteht. Das Gleichgewicht liegt 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.[6]

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].

Dieser Komplex wird als Katalysator für die Hydroformylierung eingesetzt. Dabei wird Dicobaltoctacarbonyl mit Wasserstoff umgesetzt, so dass Cobaltcarbonylhydrid als katalytisch wirkende Spezies entsteht.[7]

Die technische Synthese von Phenylbrenztraubensäure nutzt die Verbindung als Katalysator bei der doppelten Carbonylierung von Benzylchlorid mittels Kohlenmonoxid und Wasser.[8]

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

Literatur

Einzelnachweise

  1. Eintrag zu Cobaltcarbonyle. In: Römpp Online. Georg Thieme Verlag, abgerufen am 13. Dezember 2015.
  2. a b c d e f g h Eintrag zu Dicobaltoctacarbonyl in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA, abgerufen am 20. Januar 2022. (JavaScript erforderlich)
  3. 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 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).
  4. Datenblatt di-Cobaltoctacarbonyl bei Merck, abgerufen am 24. März 2011.
  5. 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.
  6. G. Gardner Sumner, Harold P. Klug, Leroy E. Alexander: The crystal structure of dicobalt octacarbonyl. In: Acta Cryst. 1964, 17, S. 732–742, doi:10.1107/S0365110X64001803.
  7. Christoph Elschenbroich: Organometallchemie. 6. Auflage. Teubner, Wiesbaden 2008, ISBN 978-3-8351-0167-8, S. 633–637.
  8. W. Bertleff, M. Roeper, X. Sava: Carbonylation. In: Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. Wiley-VCH Verlag, Weinheim 2007. doi:10.1002/14356007.a05_217.pub2