PHÖÙC CACBONYL PHÖÙC CACBONYL NHÓM I – K56A Hóa Học Phân loại, cấu trúc và kiểu liên kết Sau khi nhà hóa học Pháp Mond tìm ra hợp chất Ni(CO)4 năm 1890, hóa học của các hợp chất cacbonyl kim loại phát[.]
PHỨC CACBONYL NHĨM I – K56A Hóa Học Phân loại, cấu trúc kiểu liên kết Sau nhà hóa học Pháp Mond tìm hợp chất Ni(CO)4 năm 1890, hóa học hợp chất cacbonyl kim loại phát triển mạnh mẽ Người ta điều chế nhiều cacbonyl bền kim loại chuyển tiếp thuộc nhóm V VIII hệ thống tuần hoàn dẫn xuất chúng Phức cacbonyl •Các kim loại chuyển tiếp tạo với phân tử CO thành loại hợp chất gọi Cacbonyl kim loại chuyển tiếp M(CO)n •VD: Ni(CO)4, Fe(CO)5, Cr(CO)6, … •Hợp chất loại điều chế Ni(CO)4, chất điều chế cách dẫn khí CO qua Ni dạng phân tán •Nhiều họp chất Cacbonyl có ý nghóa quan trọng công nghệ phản ứng xúc tác Fe(CO)5 Ni(CO)4 chất lỏng độc, chúng tạo với không khí hỗn hợp nổ, Ni(CO)4 dễ phân huỷ cho Ni nguyên chất: •Ni + 4CO (50°C) → Ni(CO)4 (230°C) → Ni + 4CO Phức cacbonyl •Các hợp chất hợp chất cộng hoá trị điển hình, Ni(CO)4 có cấu trúc tứ diện nhóm CO, ta có cấu trúc thẳng Ni – C – O Phức Fe(CO)5 có cấu trúc lưỡng tháp tam giác, Cr(CO)6 có cấu trúc bát diện Fe(CO)5 Ni(CO)4 Cr(CO)6 Phức cacbonyl • Điều giải thích sau: – Các nguyên tử trung hoà: Cr (3d54s1), Fe (3d64s2), Ni (3d84s2) có số electron chẵn khí trơ (gần nhất) Kr 12, 10, electron CO coi phối tử trường mạnh tương tác mạnh với nguyên tử trung tâm Khi hình thành phân tử phức, điện tử orbital nguyên tử trung tâm bị dồn ghép vào orbital lớp trong: Phức cacbonyl •Tuy nhiên, với quan niệm liên kết cho-nhận đơn thuần, người ta giải thích số đặc điểm phức: –Nếu liên kết Ni – CO liên kết cho nhận đơn nguyên tử Ni phải có điện tích hiệu dụng âm Nhưng thực tế người ta nhận thấy có trung hoà điện –Thực nghiệm cho thấy độ dài liên kết Ni – C đo nhỏ nhiều so với giá trị liên kết đơn nguyên tử Phức cacbonyl •Trên sở thuyết MO, liên kết Ni phân tử CO giải thích sau: –Bằng xen phủ orbital có điện tử C với orbital trống Ni hình thành liên kết : M C (liên kết cho nhận với cặp electron C) –Bằng xen phủ orbital d (hay dp) có điện tử kim loại với MO- phản liên kết điện tử CO hình thành liên kết : M C (liên kết cho nhận ngược hay gọi liên kết đatip) Phức cacbonyl SƠ ĐỒ LAI HĨA Phức cacbonyl •Với thừa nhận liên kết cho – nhận ngược, ta giải thích độ dài liên kết Ni – C phân bố điện tích thực tế phân tử: –Sự tạo thành liên kết cho nhận ngược làm mạnh thêm liên kết M – C làm yếu liên kết CO Điều thể giảm khoảng cách M – C ( giảm khoảng 0,15 – 0,30 Ao) tăng khoảng cách C – O (trong phân tử CO, dC-O = 1,128 Ao; phức cacbonyl dC-O = 1,15 Ao) Sự yếu liên kết C – O thể rõ phổ dao động (trong phân tử CO: = 2143 cm-1, Ni(CO)4 = 2060 cm-1) Phản ứng cacbonyl kim loại • – Phản ứng quan trọng cacbonyl kim loại phản ứng nhóm CO phối tử khác • – Một kiểu phản ứng chung khác cacbonyl phản ứng tạo thành anion cacbonylat Tổng hợp cacbonyl kim loại • • • • Có thể điều chế cacbonyl kim loại nhiều cách: Kết hợp trực tiếp Tổng hợp áp suất cao Sử dụng phản ứng dị phân Dựa vào phản ứng oxi hoá khử ng dụng hợp chất cacbonyl • Nhiều họp chất Cacbonyl có ý nghóa quan trọng công nghệ phản ứng xúc tác Fe(CO)5 Ni(CO)4 chất lỏng độc, chúng tạo với không khí hỗn hợp nổ, Ni(CO)4 dễ phân huỷ cho Ni nguyên chất: Ni + 4CO (50°C) → Ni(CO)4 (230°C) → Ni + 4CO Taøi liệu tham khảo • Hoá lí I, Đào Đình Thức, NXB KH&KT • http://www.3dchem.com • http://www.webelements.com • http://www.ilpi.com/organomet/carbonyl.html ... O (trong phân tử CO, dC-O = 1,128 Ao; phức cacbonyl dC-O = 1,15 Ao) Sự yếu liên kết C – O thể rõ phổ dao động (trong phân tử CO: = 2143 cm-1, Ni(CO)4 = 2060 cm-1) Phản ứng cacbonyl kim loại... trọng cacbonyl kim loại phản ứng nhóm CO phối tử khác • – Một kiểu phản ứng chung khác cacbonyl phản ứng tạo thành anion cacbonylat Tổng hợp cacbonyl kim loại • • • • Có thể điều chế caùc cacbonyl. .. mạnh với nguyên tử trung tâm Khi hình thành phân tử phức, điện tử orbital nguyên tử trung tâm bị dồn ghép vào orbital lớp trong: Phức cacbonyl •Tuy nhiên, với quan niệm liên kết cho-nhận đơn thuần,