族谱网 头条 人物百科

四羰基镍

2020-10-16
出处:族谱网
作者:阿族小谱
浏览:8539
转发:0
评论:0
结构Ni(CO)4为四面体结构,Ni原子中心与四个羰基(一氧化碳配体)相连。CO配体中C-O以三键相连,碳端与金属配合。当初在弄清四羰基镍结构时颇费了一些周折,以至于1950年前的大多数出版物都认为它由CO链与金属螯合组成。四羰基镍与五羰基铁和六羰基钼等金属羰基配合物类似,共有18个价电子,符合18电子规则。这些配合物都为对称结构,不带电荷,挥发性很强。四羰基镍中镍原子的形式氧化数为零。制备1890年路德维希·蒙德通过使镍与一氧化碳反应首先合成了Ni(CO)4。这是第一个制得的简单金属羰基化合物,引发了羰基配合物的合成和研究热潮,其中重要的包括V、Cr、Mn、Fe和Co。金属镍常压下50℃即可与一氧化碳反应生成四羰基镍。蒙德法纯化金属镍的过程为:323K下让一氧化碳通过不纯的镍表面,化合生成四羰基镍,再适当加热使四羰基镍分解为金属,即可达到纯化的目的。反应与其他低价金属羰基配合物类似,Ni

结构

Ni(CO) 4 为四面体结构,Ni原子中心与四个羰基(一氧化碳配体)相连。CO配体中C-O以三键相连,碳端与金属配合。当初在弄清四羰基镍结构时颇费了一些周折,以至于1950年前的大多数出版物都认为它由CO链与金属螯合组成。

四羰基镍与五羰基铁和六羰基钼等金属羰基配合物类似,共有18个价电子,符合18电子规则。这些配合物都为对称结构,不带电荷,挥发性很强。四羰基镍中镍原子的形式氧化数为零。

制备

1890年维希·蒙德通过使镍与一氧化碳反应首先合成了Ni(CO) 4 。这是第一个制得的简单金属羰基化合物,引发了羰基配合物的合成和研究热潮,其中重要的包括V、Cr、Mn、Fe和Co。

金属镍常压下50℃即可与一氧化碳反应生成四羰基镍。 蒙德法纯化金属镍的过程为:323K下让一氧化碳通过不纯的镍表面,化合生成四羰基镍,再适当加热使四羰基镍分解为金属,即可达到纯化的目的。

反应

与其他低价金属羰基配合物类似,Ni(CO) 4 可发生取代反应和氧化反应。与路易斯碱配体如三苯基膦反应得到Ni(CO) 3 (PPh 3 )和Ni(CO) 2 (PPh 3 ) 2 ,与2,2"-联吡啶的反应类似。

氯气和其他卤素可将四羰基镍氧化为NiCl 2并放出CO气体,可用于过量四羰基镍的销毁。

还原四羰基镍或用氢氧化物处理,会生成簇合物[Ni 5 (CO) 12 ] 和[Ni 6 (CO) 12 ] 。

Ni(CO) 4 可 羰基化 ( 英语 : Carbonylation ) 卤代烷或卤代芳烃,例如乙烯基溴化物PhCH=CHBr与四羰基镍和甲醇钠反应,产物是不饱和酯。此类反应可能经由Ni(CO) 3 中间体,再发生氧化加成反应。

金属羰基配合物易受亲核试剂进攻,以亲核试剂(Nu )处理Ni(CO) 4 得到酰基衍生物[Ni(CO) 3 C(O)Nu)] 。

毒性

Ni(CO) 4 挥发性强且毒性很大,归咎于分解出的镍粉与一氧化碳在体内的共同作用。皮肤接触,尤其是吸入四羰基镍可能是致命的,接触30分钟的LC 50约为3ppm,立即致死浓度则为30ppm。

其蒸气带有腐烂和煤烟味,可以在空气中自燃。使用四羰基镍的实验室常放有对其更加敏感的金丝雀,以指示四羰基镍的浓度。

镍中毒可分为两个阶段。第一阶段内的症状包括头痛和心脏疼痛,可持续数小时,而后会有减轻。第二阶段则发生在16小时后,为肺炎所导致的咳嗽、呼吸困难和严重的疲乏,四天后症状最为严重,可能因为心肺和急性肾功能衰竭而导致死亡。康复所需的时间很长,期间常伴有疲惫、忧郁症和呼吸困难等症状。四羰基镍造成永久呼吸损伤的例子并不常见,其致癌性也仍有争议。

参考资料

Lascelles,Keith; Morgan, Lindsay G.; & Nicholls, David. Nickel Compounds. Ullmann"s Encyclopedia of Industrial Chemistry. 1991, A17 (5): 235–249.

EROS Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis, John Wiley & Sons, 2003.

C. Elschenbroich, A. Salzer ”Organometallics : A Concise Introduction” (2nd Ed) (1992) from Wiley-VCH: Weinheim. ISBN 3-527-28165-7

Shi Z. Nickel carbonyl: toxicity and human health. The Science of The Total Environment. 1991, 148 : 293-298.DOI.

Sunderman FW. A Pilgrimage into the Archive of Nickel Toxicology. Annals of Clinical and Lalboratory Science. 1989, 19 : 1–16.

Armit HW. The toxicology of nickel carbonyl. Part II.. Journal of Hygiene. 1908, 8 : 565–610.

Armit HW. The toxicology of nickel carbonyl. Journal of Hygiene. 1907, 7 : 525–551.

Barceloux DG. Nickel. Journal of Toxicology-Clinical Toxicology. 1999, 37 : 239-258.DOI.


免责声明:以上内容版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。感谢每一位辛勤著写的作者,感谢每一位的分享。

——— 没有了 ———
编辑:阿族小谱
发表评论
写好了,提交
{{item.label}}
{{commentTotal}}条评论
{{item.userName}}
发布时间:{{item.time}}
{{item.content}}
回复
举报
点击加载更多
打赏作者
“感谢您的打赏,我会更努力的创作”
— 请选择您要打赏的金额 —
{{item.label}}
{{item.label}}
打赏成功!
“感谢您的打赏,我会更努力的创作”
返回

更多文章

更多精彩文章
打赏
私信

推荐阅读

· 镍
特性原子及物理性质镍是一种有光泽的银白色金属,其银白色带一点淡金色,可被高度磨光。只有四种元素在室温或其附近具有铁磁性,镍就是其中一种,其余三种为铁、钴及钆。其居里温度为355°C,即大块的镍在这个温度以上就会失去磁性。镍的晶胞为面心立方,晶体参数为0.352nm,由此可得出镍的原子半径为0.124nm。镍属于过渡金属,质硬,具延展性。电子排布的争议镍原子共有两种电子排布:[Ar]4s3d及[Ar]4s3d,而两者的能量非常接近(符号[Ar]指的是其核心结构与氩相似)。对于哪一种排布的能量较低仍存在分歧。化学教科书引用的镍电子排布为[Ar]3d4s或与前者相同的[Ar]4s3d。这种排布遵从马德隆能量排序规则,预测4s的位置被填满后才开始填3d的位置。这一点是有实验支持的,镍原子最低的能量态为4s3d能阶,更确切来说是3d(F)4sF的J=4能阶然而,这两种排布实际上都会各自衍生出一系列不...
· 羰基
羰基化合物拥有羰基的数种化合物:字源中文中“羰”字为新造字,字形上由“氧”的下半部和“碳”的右半部组合而成,字音则是由“碳”的声母和“氧”的韵母组合。参见羰基化合物
· 五羰基铁
物理性质五羰基铁熔点在-20.3℃,沸点在103.6℃,临界温度286℃。完全溶解于苯、溴苯、二氯苯、汽油、四氯化萘、苯醛、丙酮等溶剂。化学性质化学性质活泼,容易形成氢化羰基物H2Fe(CO)4等化合物。用途可用于制取微纳米级羰基铁粉。
· 镍镉电池
相关条目记忆效应(电池)蓄电池镍氢电池(Ni-MH)低自放电镍氢电池(LSDNi-MH)eneloop锂离子电池(Li-ion)碱锰电池即碱性电池锂电池充电器
· 金属羰基配合物
结构及性质一氧化碳的HOMO是σ分子轨域一氧化碳的LUMO是π*反键分子轨域金属羰基配合物大都难溶于水。例如四羰基镍对水的溶解度只有0.018g/100mL(10°C时),不过可溶于大部分的有机溶剂中,也可溶于王水及硝酸。羰基和金属的键结是反馈π键及σ键的协同成键。碳原子未键结的电子对和金属spd的混成轨域形成σ键,而金属已填满的d轨域和CO配体中的π*反键分子轨域形成二个π键。不过π键的形成条件是金属原子要有d轨域电子,而且金属需要有较低的氧化态(在羰基金属配合物中,金属和碳原子的距离较短,一般小于1.8Â,比一般金属和烷基碳之间的距离要少0.2Â。簇合物中的键结模式在羰基簇合物化学中,羰基配体有许多不同的键结模式。大部分常见的羰基配体都是端接配体,但羰基也常连接2个或3个金属原子,形成μ2或μ3的桥接配体)。有时羰基中的碳和氧原子都会参与键结,例如μ3-η就是一个哈普托数为2,连接3个...

关于我们

关注族谱网 微信公众号,每日及时查看相关推荐,订阅互动等。

APP下载

下载族谱APP 微信公众号,每日及时查看
扫一扫添加客服微信