Tetrairidiumdodecacarbonyl
| Strukturformel | |||||||||||||||||||
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| Allgemeines | |||||||||||||||||||
| Name | Tetrairidiumdodecacarbonyl | ||||||||||||||||||
| Andere Namen |
Dodecacarbonyltetrairidium | ||||||||||||||||||
| Summenformel | [Ir4(CO)12] | ||||||||||||||||||
| Kurzbeschreibung |
gelber Feststoff[1] | ||||||||||||||||||
| Externe Identifikatoren/Datenbanken | |||||||||||||||||||
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| Eigenschaften | |||||||||||||||||||
| Molare Masse | 1104,92 g/mol | ||||||||||||||||||
| Aggregatzustand |
fest[1] | ||||||||||||||||||
| Schmelzpunkt |
170 °C (Zersetzung)[1] | ||||||||||||||||||
| 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). | |||||||||||||||||||
Tetrairidiumdodecacarbonyl ist ein Metallcarbonyl mit der Summenformel Ir4(CO)12. Es handelt sich um eine kanariengelbe Verbindung und einen relativ luftstabilen Komplex von Iridium in der Oxidationsstufe Null.
Darstellung
[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]Tetrairidiumdodecacarbonyl kann aus Iridium(III)-chlorid in einer zweistufigen Synthese hergestellt werden. Zunächst wird hydratisiertes Iridium(III)-chlorid reduktiv carbonyliert, mit einem anionischen Dicarbonyldichloridokomplex der Formel [Ir(CO)2Cl2]− als Zwischenstufe.[3] Durch weitere Reduktion mit Kohlenstoffmonoxid entsteht der vierkernige Komplex:
![{\displaystyle \mathrm {[Ir(CO)_{2}Cl_{2}]^{-}+CO_{2}+2\ H^{+}+Cl^{-}} }](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/36edb2f163f3f6ffbdc79660179e8804d4c7a43d)
![{\displaystyle \mathrm {2)\ 4\ [Ir(CO)_{2}Cl_{2}]^{-}+6\ CO+2\ H_{2}O\rightarrow } }](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/b3b967a69fc77fcc861e53912e035cbbb4b484d8)
Eine einfachere Synthese nutzt Natriumhexachloroiridat(IV) als Ausgangssubstanz, die mit Natriumiodid zunächst zum dreiwertigen Hexachloroiridat reduziert wird. Die quantitativ ausgefallene Zwischenverbindung wird abgesaugt, in Methanol überführt und die so erhaltene Suspension so lange am Rückfluss mit Kohlenstoffmonoxid versetzt, bis eine rot-braune Lösung entstanden ist. Nach dem Abkühlen wird das Gemisch mit Kaliumcarbonat versetzt und intensiv nachgerührt, wobei die Zielverbindung ausfällt und unter Schutzgas abgesaugt wird.[4]
Tetrairidiumdodecacarbonyl lässt sich bei 120 °C in einem Kohlenstoffmonoxid-Strom langsam sublimieren und so aufreinigen.[4]
Eigenschaften und Struktur
[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]Jedes Iridiumatom ist oktaedrisch von drei anderen Iridiumatomen sowie drei Carbonylliganden koordiniert. Ir4(CO)12 weist eine tetraedrische Symmetrie (Punktgruppe Td nach Schoenflies) auf, in Einklang mit den gefundenen Infrarot- und Raman-spektroskopischen Daten.[5] Es kristallisiert in der trigonalen Raumgruppe P3 (Raumgruppen-Nr. 143).[6]
Reaktionen
[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]Die Carbonylliganden des Komplexes können relative leicht durch andere Liganden wie Phosphan oder Olefin-Liganden ersetzt werden.[7]
Mit Alkalihydroxiden und -cyaniden reagiert es, insbesondere in methanolischen und ethanolischen Suspensionen zu einer breiten Serie von mehrkernigen Carbonyliridaten[4], wie beispielsweise [Ir6(CO)15]2- oder [Ir(CO)4]-.[8]
Verwendung
[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]Der Komplex kann als Katalysator oder Katalysatorvorstufe für die homogenkatalytische Kohlenstoffmonoxidhydrierung und Fischer-Tropsch-Reaktionen dienen.[9]
Einzelnachweise
[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]- ↑ a b c Jane E. Macintyre: Dictionary of Inorganic Compounds. CRC Press, 1992, ISBN 0-412-30120-2, S. 1397 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).
- ↑ Dieser Stoff wurde in Bezug auf seine Gefährlichkeit entweder noch nicht eingestuft oder eine verlässliche und zitierfähige Quelle hierzu wurde noch nicht gefunden.
- ↑ R. D. Pergola, L. Garlaschelli, S. Matinengo: Dodecacarbonyltetrairidium: Ir4(CO)12. In: Inorganic Syntheses 28: S. 245–247, doi:10.1002/9780470132593.ch63.
- ↑ a b c L. Malatesta et al.: Dodecacarbonyltetrairidium. In: F. A. Cotton (Hrsg.): Inorganic Syntheses. Band 13. McGraw-Hill Book Company, Inc., 1972, ISBN 07-013208-9 (defekt), S. 95–99 (englisch).
- ↑ Carl O. Quicksall, Thomas G. Spiro: Metal-metal frequencies and force constants of tetrairidium dodecacarbonyl. In: Inorganic Chemistry. 8, 1969, S. 2011–2013, doi:10.1021/ic50079a042.
- ↑ Melvyn Rowen Churchill, John P. Hutchinson: Crystal structure of tetrairidium dodecacarbonyl, Ir4(CO)12. An unpleasant case of disorder. In: Inorganic Chemistry. 17, 1978, S. 3528–3535, doi:10.1021/ic50190a040.
- ↑ Dario Braga, Fabrizia Grepioni, Giuseppe Guadalupi, Alberto Scrivanti, Renzo Ros, Raymond Roulet: Diolefin derivatives of tetrairidium dodecacarbonyl. Synthesis and crystal structures of Ir4(CO)9L(2,3-η:5,6-η-norbornadiene) (L = PMe2Ph, PPh3). In: Organometallics. 6, 1987, S. 56–62, doi:10.1021/om00144a013.
- ↑ L. Malatesta and G. Caglio, Chem. Commun., 1967, 420
- ↑ G. C. Demitras, E. L. Muetterties: Metal clusters in catalysis. 10. A new Fischer-Tropsch synthesis. In: Journal of the American Chemical Society. 99, 1977, S. 2796–2797, doi:10.1021/ja00450a065.