Dicobaltoctacarbonyl

Strukturformel
Strukturformel von Dicobaltoctacarbonyl
Allgemeines
Name	Dicobaltoctacarbonyl
Summenformel	[Co2(CO)8]<ref name=roempp>Eintrag zu Cobaltcarbonyle. In: Römpp Online. Georg Thieme VerlagVorlage:Abrufdatum</ref>
Kurzbeschreibung	orangefarbene Kristalle<ref name="GESTIS">Eintrag zu Vorlage:Linktext-Check in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFAVorlage:Abrufdatum (JavaScript erforderlich)</ref>
Externe Identifikatoren/Datenbanken
CAS-Nummer Vorlage:CASRN EG-Nummer 233-514-0 ECHA-InfoCard 100.030.454 PubChem 2724943 DrugBank Wikidata [[:d:|]]
Eigenschaften
Molare Masse	341,95 g·mol−1
Aggregatzustand	fest<ref name="GESTIS" />
Dichte	1,78 g·cm−3 (25 °C)<ref name="GESTIS" />
Schmelzpunkt	ab 52 °C Zersetzung<ref name="GESTIS" />
Dampfdruck	0,7 mmHg (25 °C)<ref name="Richard P. Pohanish">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). </ref>
Löslichkeit	sehr schlecht in Wasser (<0,1 g·l−1 bei 20 °C)<ref name="GESTIS" />
Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung<ref name="GESTIS" /> 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<ref name="GESTIS" />
Toxikologische Daten	754 mg·kg−1 (LD50, Ratte, oral)<ref name="Merck">Datenblatt Vorlage:Linktext-Check bei MerckVorlage:Abrufdatum</ref>
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.<ref name="brauer">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.</ref> Oftmals wird diese Reaktion in Anwesenheit von Cyanidsalzen durchgeführt.

<math>\mathrm{2 \ Co(CH_3CO_2)_2 \cdot 4 \ H_2O + 8 \ (CH_3CO)_2O + 8 \ CO + 2 \ H_2 \longrightarrow }</math><math>\mathrm{ Co_2(CO)_8 + 20 \ CH_3CO_2H}</math>

<math>\mathrm{2 \ CoCO_3 + 8 \ CO + 2 \ H_2 \longrightarrow Co_2(CO)_8 + 2 \ H_2O + 2 \ CO_2}</math>

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.<ref name="GESTIS" />

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.<ref>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.</ref>

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].

<math>\mathrm{[Co_2(CO)_8]\ +\ H_2 \longrightarrow\ 2\ [CoH(CO)_4]}</math>

Dieser Komplex wird als Katalysator für die Hydroformylierung eingesetzt. Dabei wird Dicobaltoctacarbonyl mit Wasserstoff umgesetzt, so dass Cobaltcarbonylhydrid als katalytisch wirkende Spezies entsteht.<ref>Christoph Elschenbroich: Organometallchemie. 6. Auflage. Teubner, Wiesbaden 2008, ISBN 978-3-8351-0167-8, S. 633–637.</ref>

Die technische Synthese von Phenylbrenztraubensäure nutzt die Verbindung als Katalysator bei der doppelten Carbonylierung von Benzylchlorid mittels Kohlenmonoxid und Wasser.<ref>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</ref>

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

<math>\mathrm{[Co_2(CO)_8]\ +\ 2\ Na \longrightarrow\ 2\ Na[Co(CO)_4]}</math>

Literatur

• Christoph Elschenbroich: Organometallchemie (= Teubner-Studienbücher Chemie). 5. überarbeitete Auflage. Teubner, Wiesbaden 2005, ISBN 3-519-53501-7.
• Lutz H. Gade: Koordinationschemie. Wiley-VCH, Weinheim u. a. 1998, ISBN 3-527-29503-8.

Einzelnachweise

<references />