خماسي كربونيل الحديد

من ويكيبيديا، الموسوعة الحرة
اذهب إلى: تصفح، ‏ ابحث
خماسي كربونيل الحديد
المعرفات
رقم CAS 13463-40-6
بوبكيم (PubChem) 26040
الخصائص
صيغة جزيئية Fe(CO)5
الكتلة المولية 195.90 غ/مول
المظهر سائل أصفر اللون
الكثافة 1.45 غ/سم3
نقطة الانصهار

- 20 °س

نقطة الغليان

103 °س

الذوبانية في الماء غير منحل
المخاطر
ترميز المخاطر
مادة سامّة جداً T+ قابل للاشتعال F
توصيف المخاطر
تحذيرات وقائية
في حال عدم ورود غير ذلك فإن البيانات الواردة أعلاه معطاة بالحالة القياسية (عند 25 °س و 100 كيلوباسكال)

خماسي كربونيل الحديد هو مركب كيميائي له الصيغة Fe(CO)5، وهو أبسط أحد ثلاثة أشكال لكربونيلات الحديد. يكون في الشروط العادية على شكل سائل أصفر له رائحة واخزة.

الخصائص[عدل]

التحضير[عدل]

وجد توصيف لتحضير خماسي كربونيل الحديد لأول مرة في منشور علمي عام 1891 من قبل موند Mond و لانغر Langer والذين وصفا ناتج معالجة مسحوق ناعم من الحديد خالي من الأكسيد مع غاز أحادي أكسيد الكربون عند درجة حرارة الغرفة بأنه "سائل أصفر شاحب اللون ولزج". [1] أما صناعياً يحضر خماسي كربونيل الحديد من تفاعل المواد المكونة بين درجتي حرارة 150 و 200 °س تحت ضغط يبلغ 100 بار.

Fe + 5 CO → Fe(CO)5

التفاعلات[عدل]

تفاعلات استبدال CO[عدل]

يمكن اشتقاق العديد من المركبات نتيجة تفاعل استبدال الربيطات CO من مركب خماسي كربونيل الحديد. فعلى العموم إن استبدال قاعدة لويس مثلاً L يعطي المشتقات Fe(CO)5-xLx. تتضمن قواعد لويس مركبات الإيزوسيانيد والفسفينات الثالثية والأرسينات والألكينات، والتي عادة ما يحدث فيها عملية استبدال لربيطة CO أو اثنتين، إلا أن بعض الربيطات المستقبلة مثل ثلاثي فلوريد الفسفور PF3 تستطيع أن تقوم بعليات استبدال أربع أو خمس مجموعات كربونيل. تحرّض هذه التفاعلات غالباً إما باستخدام حفاز مادي أو ضوئي. [2] فعلى سبيل المثال لتحضير مركب مضاعف(ثلاثي فينيل فسفين) الحديد Fe(CO)3(P(C6H5)3)2 تبدأ العملية باستخدام تحفيز ضوئي، ثم بإضافة NaOH وNaBH4 لتنشيط العملية. [3]

الأكسدة والاختزال[عدل]

إن معالجة خماسي كربونيل الحديد بالهالوجينات يعطي هاليد كربونيل الحديد الثنائي Fe(CO)4X2، والتي تحرر غاز CO لدى التسخين لتعطي هاليد الحديد الثنائي مثل كلوريد الحديد الثنائي.

إن اختزال خماسي كربونيل الحديد بالصوديوم يعطي رباعي كربونيل حديدات ثنائي الصوديوم Disodium tetracarbonylferrate الذي له الصيغة Na2Fe(CO)4 ويعرف باسم كاشف كولمان Collman's reagent. يتميز هذا المركب أنه مناظر إلكترونياً رباعي كربونيل النيكل Ni(CO)4 لكنه أكثر شغفاً بالنواة منه. [4]

ضم الأوليفينات[عدل]

إن خماسي كربونيل الحديد قادر على ضم لأوليفينات الحاوية على رابطتين مضاعفتين (ديينات)، حيث تحلان مكانا ربيطتي CO. تقوم العديد من الدينات بهذا التفاعل، مثل نوربورنادين Norbornadiene و3،1-بوتادين. من الأمثلة الشهيرة على نواتج تفاعل الضم هذا هو مركب ثلاثي كربونيل حلقي بوتادين الحديد C4H4)Fe(CO)3) الناتج عن ضم حلقي البوتادين غير المستقر. [5] من نواتج الضم المهمة أيضاً حلقي الهكسادين، حيث يحصل على الدينات 4،1 من اختزال بيرش Birch reduction، والتي تتماكب إلى الدينات 3،1 عند التعقيد. [6]

الاستخدامات[عدل]

  • يستعمل خماسي كربونيل الحديد في إنتاج حديد الكربونيل Carbonyl iron وهو نوع من الحديد يستخدم في تحضير النواة المغناطيسية Magnetic core للوشائع عالية التوتر المستخدمة في أجهزة الراديو والتلفزيون.
  • وجد أن خماسي كربونيل الحديد من المواد قوية الحجب لسرعة اللهب flame speed inhibitor وذلك للألهبة الحاوية على الأكسجين. [7]

المراجع[عدل]

  1. ^ Mond, L.; Langer, C. (1891). "On iron carbonyls". J. Chem. Soc., Trans. 59: 1090–1093. doi:10.1039/CT8915901090. 
  2. ^ Therien, M. J; Trogler, W. C.; Silva, R.; Darensbourg, M. Y. (1990). "Bis(phosphine) derivatives of iron pentacarbonyl and tetracarbonyl(tri-tert-butylphosphine)iron(0)". Inorg. Synth. 28: 173–9. doi:10.1002/9780470132593.ch45. 
  3. ^ Keiter, R. L.; Keiter, E. A.; Boecker, C. A.; Miller, D. R. and Hecker, K. H. (1997). "Tricarbonylbis(phosphine)iron(0) complexes". Inorg. Synth. 31: 210–214. doi:10.1002/9780470132623.ch31. 
  4. ^ Finke, R. G.; Sorrell, T. N.."Nucleophilic Acylation with Disodium Tetracarbonylferrate: Methyl 7-Oxoheptanoate and Methyl 7-oxooctonoate". Org. Synth.; Coll. Vol. 6: 807.  
  5. ^ Pettit, R.; Henery, J.."Cyclobutadieneiron Tricarbonyl". Org. Synth.; Coll. Vol. 6: 310.  
  6. ^ Birch, A. J.; Chamberlain, K. B.."Tricarbonyl[(2,3,4,5-eta)-2,4-Cyclohexadien-1-one]ison and Tricarbonyl[(1,2,3,4,5-eta)-2-Methoxy-2,4-Cyclohexadien-1-yl]Iron(1+) Hexafluorophosphate(1-) from Anisole". Org. Synth.; Coll. Vol. 6: 996.  
  7. ^ Lask، G.؛ Wagner، H. Gg. (1962). "Influence of additives on the velocity of laminar flames". Eighth International Symposium on Combustion: 432–438