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帶你了解羰基錳

2023/10/30 13:47:45

簡介

羰基錳全稱是十羰基合錳,分子式為Mn2(CO)10,是最基本也是最重要的錳的羰基化合物,其他錳的羰基化合物以至于大多數(shù)錳的有機化合物均由其衍生而來。羰基錳的主要制取方法仍然是在CO壓力下還原MnI2。在羰基錳二元化合物中,金屬錳為零價。其分子結(jié)構(gòu)為兩個五角錐體Mn(CO)5通過Mn-Mn鍵連接且相互交錯,以便盡量減少分子內(nèi)羰基間的電子和位阻排斥作用。該化合物屬于D4d點群。其中 Mn-Mn 鍵的鍵長為239pm。紅外伸縮振動光譜中有3個吸收峰,分別是2044cm-1(中強)、 2013cm-1(強)、1983cm-1(中強)。羰基錳的熔點為154℃,呈金黃色晶體,易升華。如在空氣中加熱至110℃則分解成CO和Mn,因此羰基錳的熔點須在純CO壓力氣氛下測得。

羰基錳

有機化學(xué)中有一類羰基化反應(yīng),是在羰基C=O雙鍵上加成一對反應(yīng)底物。羰基錳及其衍生物也可以作為此類反應(yīng)的羰基CO源底物, 或者是催化劑。過渡金屬羰基化合物是已知時間最長的金屬有機化合物。它們是合成其它低價態(tài)金屬配合物的起始原料。不僅羰基配體可以被大量其它配體 (如路易斯堿,烯烴,芳環(huán))取代,而且保留下來的CO基團作為有效配體會使分子穩(wěn)定化,以對抗氧化或熱分解。

應(yīng)用

在羰基錳化合物中,金屬錳處于六配位、八面體幾何構(gòu)型以及低價狀態(tài)。配位飽和的化合物(前催化劑)通過失去一個羰基配體轉(zhuǎn)化為配位不飽和的化合物(活性催化劑)。這就使得羰基錳化合物具備了催化功能。羰基錳化合物作為金屬有機化合物的一種,在通過對有機化合物(如醇,醛,酮,羧酸,酯類)催化氫硅烷化合成系列產(chǎn)物有著潛在的應(yīng)用前景。

應(yīng)用羰基錳金屬有機催化劑體系合成有機硅醚、有機硅酯、有機二硅醚和烴氧基硅醚的優(yōu)勢在于它有很高的集成性和系統(tǒng)性。有這樣一個平臺,任何組成和結(jié)構(gòu)要求的含氧有機硅化合物都能夠被設(shè)計并合成出來。供給方可以根據(jù)需求方的訂貨意愿合成特定的分子,從而實現(xiàn)個性化生成。

金屬羰基衍生物在均相催化中作為中間體扮演重要角色。這類化合物中的羰基作為探針,又可以通過紅外光譜圖來確定金屬有機化合物的電子和分子結(jié)構(gòu),是研究反應(yīng)過渡態(tài)的理想材料。

參考文獻

[1]李延升. 錳羰基化合物的研究進展[J]. 中國錳業(yè),2003,21(1):29-33. DOI:10.3969/j.issn.1002-4336.2003.01.009. 

[2]王穎. 羰基錳化合物及其氫硅烷化反應(yīng)[D]. 常州大學(xué),2015.

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