A kobalt-tetrakarbonil-hidrid fémorganikus vegyület, képlete HCo(CO)4. Szobahőmérsékleten sárga színű folyadék, gőze színtelen és elviselhetetlen szagú. Főként hidroformilezési reakciókban használják katalizátorként.
Szerkezete és tulajdonságai 200px|bal Molekulaszerkezete trigonális bipiramisos. A hidrid ligandum foglalja el az egyik axiális (tengelyirányú) helyzetet, így a molekula szimmetriája C3v. A Co−CO és a H−Co kötések hosszát gázfázisú elektrondiffrakcióval határozták meg, ezek értékei rendre 176,4 és 155,6 pm. A vegyületben a kobalt oxidációs száma +1.
Mint pár másik fém-karbonil-hidrid vegyület, a HCo(CO)4 savas kémhatású, pKa értéke 8,5. Olvadáspontja −33 °C, e hőmérséklet körül dikobalt-oktakarbonilra (Co2(CO)8) és hidrogéngázra (H2) bomlik. Tercier foszfinokkal szubsztitúciós reakcióba lép. Például trifenilfoszfinnal HCo(CO)3PPh3 és HCo(CO)2(PPh3)2 képletű vegyületeket ad. Ezek a származékok stabilabbak a kobalt-tetrakarbonil-hidridnél, kevésbé savasak annál, és iparilag is hasznosítják őket.
Előállítása Elsőként Hieber írta le az 1930-as évek elején. Ez volt a másodikként felfedezett átmenetifém-hidrid (a vas-tetrakarbonil-hidrid után). Gyártása dikobalt-oktakarbonilból indul ki. Ezt először nátriumamalgámmal, vagy más hasonló hatású redukálószerrel reagáltatják:
Második lépésként valamilyen savat adnak hozzá:
Sósavval például a következő reakció játszódik le:
Mivel a kobalt-tetrakarbonil-hidrid könnyen elbomlik, általában in situ állítják elő a dikobalt-oktakarbonil hidrogénezésével.M. Pfeffer, M. Grellier "Cobalt Organometallics" in Comprehensive Organometallic Chemistry III, 2007, Elsevier.
Az egyensúlyi reakció termodinamikai paramétereit infravörös spektroszkópiával határozták meg, ΔH = 4,054 kcal mol−1, ΔS = −3,067 cal mol−1 K−1 értékeket kaptak.
Felhasználása A kobalt-tetrakarbonil-hidrid volt az első iparilag is felhasznált átmenetifém-hidrid. 1953-ban találtak bizonyítékot, hogy ez az aktív katalizátor az alkének, szén-monoxid és hidrogén aldehidekké történő alakításának (úgynevezett hidroformilezés vagy oxoszintézis).I. Wender, H. W. Sternberg, M. Orchin "Evidence for Cobalt Hydrocarbonyl as the Hydroformylation Catalyst" J. Am. Chem. Soc., 1953, vol. 75, pp 3041–3042. Bár a kobalt-alapú hidroformilezést azóta nagyrészt felváltották a ródium-alapú katalizátorok, a világon a C3–C18 aldehidek termeléséhez még mindig használnak kobalt-tetrakarbonil-hidridet (évente kb. 100 000 tonnát, a teljes termelés 2%-át állítják elő ezzel a módszerrel).
Jegyzetek
Fordítás
Kategória:Hidrogénvegyületek Kategória:Kobaltvegyületek Kategória:Szerves vegyületek