Додекакарбонил трирутения
| |
| |
| |
| Имена | |
|---|---|
| Название ИЮПАК
цикло -трис(тетракарбонилрутений)
| |
| Другие имена
Карбонил рутения
| |
| Идентификаторы | |
3D model ( JSmol )
|
|
| ХимическийПаук | |
| Информационная карта ECHA | 100.035.701 |
| Номер ЕС |
|
ПабХим CID
|
|
Панель управления CompTox ( EPA )
|
|
| Характеристики | |
| C12O12RuC12O12Ru3 | |
| Молярная масса | 639.33 g/mol |
| Появление | оранжевый сплошной |
| Плотность | 2,48 г/см 3 |
| Температура плавления | 224 ° С (435 ° F, 497 К) |
| Точка кипения | высоко в пустоту |
| нерастворимый | |
| Растворимость в органических растворителях | растворимый |
| Структура | |
| D 3-часовой кластер | |
| 0 Д | |
| Опасности | |
| Безопасность и гигиена труда (OHS/OSH): | |
Основные опасности
|
Токсичный, CO источник |
| СГС Маркировка : | |
| |
| Предупреждение | |
| Х302 , Х315 , Х319 , Х332 , Х335 | |
| P261 , P264 , P270 , P271 , P280 , P301+P312 , P302+P352 , P304+P312 , P304+P340 , P305+P351+P338 , P312 , P321 , P330 , P332+P313 , P337 +P313 , P362 , P403+ П233 , П405 , П501 | |
| Родственные соединения | |
Родственные соединения
|
Трижелезо додекакарбонил Додекакарбонил триосмия |
Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа).
| |
Додекакарбонил трирутения – химическое соединение формулы Ru 3 (CO) 12 . Классифицируется как карбонильный кластер металла и представляет собой твердое вещество темно-оранжевого цвета, растворимое в неполярных органических растворителях. Соединение служит предшественником других рутенийорганических соединений .
Структура и синтез
[ редактировать ]Кластер имеет D3h и симметрию состоит из равностороннего треугольника атомов Ru, каждый из которых несет два аксиальных и два экваториальных лиганда CO. Расстояние Ru-Ru составляет 284 вечера . [1] Os 3 (CO) 12 имеет такое же строение. В Fe 3 (CO) 12 два лиганда CO образуют мостики , что приводит к симметрии C 2v . В решении, Ru 3 (CO) 12 является флюксиальным , о чем свидетельствует наблюдение одиночного сигнала CO при комнатной температуре. 13 Спектр ЯМР 1С. Барьер оценивается в 20 кДж/моль. [2]
Ru 3 (CO) 12 получают обработкой растворов трихлорида рутения окисью углерода в присутствии основания. Димер трикарбонила дихлоррутения является промежуточным продуктом. [3] [4] Стехиометрия реакции неясна, одна из возможностей заключается в следующем:
- 6 RuCl 3 + 33 CO + 18 CH 3 OH → 2 Ru 3 (CO) 12 + 9 CO(OCH 3 ) 2 + 18 HCl
Реакции
[ редактировать ]Химические свойства Ru 3 (CO) 12 широко изучены, кластер преобразован в сотни производных. Высокие давления CO превращают кластер в мономерный пентакарбонил рутения , который при стоянии возвращается в исходный кластер.
- Ru 3 (CO) 12 + 3 CO ⇌ 3 Ru(CO) 5 К экв = 3,3 x 10 −7 моль дм −3 при комнатной температуре
Нестабильность Ru(CO) 5 контрастирует с устойчивостью соответствующего Fe(CO) 5 . Конденсация ) Ru(CO) 5 в Ru 3 (CO) 12 протекает через начальную, лимитирующую скорость потерю CO с образованием нестабильных, координационно ненасыщенных частиц Ru(CO 4 . Этот тетракарбонил связывает Ru(CO) 5 , инициируя конденсацию. [5]
При нагревании под давлением водорода Ru 3 (CO) 12 превращается в тетраэдрический кластер H 4 Ru 4 (CO) 12 . [6] Ru 3 (CO) 12 вступает в реакции замещения основаниями Льюиса:
- Ru 3 (CO) 12 + n L → Ru 3 (CO) 12- n L n + n CO ( n = 1, 2 или 3)
где L представляет собой третичный фосфин или изоцианид . Образует комплексы с аценафтиленом . [7]
Ru 3 (CO) 12 образует разнообразные алкеновые комплексы, в некоторых из которых ядро Ru3 остается неповрежденным, но часто с фрагментацией. При обработке 1,5-циклооктадиеном образуется трикарбонильное производное моноRu: [8]
- Ru 3 (CO) 12 + 3 C 8 H 12 → 3 Ru(C 8 H 12 )(CO) 3 + 3 CO
Ру-карбидо-кластеры
[ редактировать ]При высоких температурах Ru 3 (CO) 12 превращается в ряд кластеров, содержащих межузельные карбидо- лиганды. К ним относятся Ru 6 C(CO) 17 и Ru 5 C(CO) 15 . Известны также анионные карбидокластеры, в том числе [Ru 5 C(CO) 14 ] 2− и биооктаэдрический кластер [Ru 10 C 2 (CO) 24 ] 2− . [9] Ru 3 (CO) 12 Карбидосоединения были использованы для синтеза наночастиц для катализа. Эти частицы состоят из 6-7 атомов и, таким образом, все являются поверхностными, что приводит к необычайной активности.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Слебодник, К.; Чжао, Дж.; Ангел, Р.; Хэнсон, Бельгия; Сонг, Ю.; Лю, З.; Хемли, Р.Дж. (2004). «Исследование Ru 3 (CO) 12 при высоком давлении методами рентгеновской дифракции, комбинационного рассеяния света и инфракрасной спектроскопии». Неорг. Хим . 43 (17): 5245–5252. дои : 10.1021/ic049617y . ПМИД 15310201 .
- ^ Фарруджа, Луи Дж. (1997). «Динамика и текучесть в карбонильных кластерах металлов: некоторые старые и новые проблемы». Журнал Химического общества, Dalton Transactions (11): 1783–1792. дои : 10.1039/A608514H .
- ^ Брюс, Мичиган; Дженсен, CM; Джонс, Нидерланды (1989). «Полиядерные комплексы рутения». Неорганические синтезы . Том. 26. С. 259–61. дои : 10.1002/9780470132579.ch45 . ISBN 978-0-471-50485-6 .
- ^ Форе, Матье; Саккавини, Екатерина; Лавин, Гай (2004). «Карбонильные соединения переходных металлов». Неорганические синтезы . Том. 34. с. 110. дои : 10.1002/0471653683.ch3 . ISBN 978-0-471-64750-8 .
- ^ Гастингс, WR; Руссель, MR; Бэрд, MC «Механизм превращения [Ru(CO) 5 ] в [Ru 3 (CO) 12 ]» Журнал Химического общества, Dalton Transactions, 1990, страницы 203-205. дои : 10.1039/DT9900000203
- ^ Брюс, Мичиган; Уильямс, М.Л. «Додекакарбонил(тетрагидридо)тетрарутений, Ru 4 (μ-H) 4 (CO) 12 ». Неорганический синтез, 1989, том 26, страницы 262-63. ISBN 0-471-50485-8 .
- ^ Мотояма, Юкихиро; Итонага, Чикара; Исида, Тошики; Такасаки, Микихиро; Нагашима, Хидео (2005). «Каталитическое восстановление амидов до аминов гидросиланами с использованием кластера трирутения в качестве катализатора». Органические синтезы . 82 . 188. дои : 10.15227/orgsyn.082.0188 .
- ^ Домингос, AJP; Хауэлл, JAS; Джонсон, BFG; Льюис, Дж. (1990). «Реагенты для синтеза η-диеновых комплексов трикарбоннилирона и трикарбонилрутения». Неорганические синтезы . Том. 28. С. 52–55. дои : 10.1002/9780470132593.ch11 . ISBN 978-0-471-52619-3 .
- ^ Николлс, Дж. Н.; Варгас, доктор медицинских наук «Карбидо-карбонильные кластерные комплексы рутения» Неорганический синтез, 1989, том 26, страницы 280-85. два : 10.1002/9780470132579.ch49