浅谈金属羰基配合物
十二羰基三钌用途
十二羰基三钌用途摘要：I.前言II.十二羰基三钌的性质和结构III.十二羰基三钌的用途1.催化反应2.材料科学3.生物医学IV.十二羰基三钌的制备方法V.总结正文：【前言】十二羰基三钌是一种有机金属化合物，具有独特的化学性质和广泛的应用前景。
本文将介绍十二羰基三钌的基本性质、结构特点，以及其在催化反应、材料科学和生物医学等领域的应用。
【II.十二羰基三钌的性质和结构】十二羰基三钌（Ru(CO)12）是一种金属羰基配合物，钌原子与十二个羰基配体通过共价键结合。
钌原子的电子构型为[Ru]4f14 5d7 6s2，具有不饱和的5d轨道，能与羰基形成稳定的化学键。
羰基配体为中性分子，具有稳定的碳氧双键结构。
【III.十二羰基三钌的用途】【1.催化反应】十二羰基三钌在催化反应中具有很高的活性。
它可以用作催化剂，促进羰基化反应、氢化反应、氧化反应等多种化学反应。
由于其高度的活性和选择性，十二羰基三钌被广泛应用于有机合成、石油化工和材料科学等领域。
【2.材料科学】十二羰基三钌具有独特的物理和化学性质，可用作催化剂、磁性材料、超导体等。
例如，十二羰基三钌可以通过化学气相沉积法（CVD）制备具有特殊性能的薄膜。
这些薄膜在电子器件、光学器件和能源器件等领域具有广泛的应用前景。
【3.生物医学】十二羰基三钌在生物医学领域也有潜在的应用。
例如，它可以用于制备钌-药物偶联物，这些偶联物具有高选择性的抗肿瘤活性。
此外，十二羰基三钌还可用于生物成像，如磁共振成像（MRI）和正电子发射断层扫描（PET）等。
【IV.十二羰基三钌的制备方法】十二羰基三钌可以通过多种方法制备，如羰基化反应、热解法、还原法等。
其中，羰基化反应是最常用的方法。
该方法以钌金属或钌化合物为原料，与羰基化合物反应生成十二羰基三钌。
【V.总结】十二羰基三钌是一种具有广泛应用前景的有机金属化合物，具有独特的化学性质和结构特点。
在催化反应、材料科学和生物医学等领域，十二羰基三钌表现出很高的活性和选择性。
新材料研究之羰基铁粉
新材料研究之羰基铁粉羰基铁粉是一种重要的新型材料，由于其独特的性质和广泛的应用前景，近年来备受关注。
羰基铁粉是一种具有金属铁和羰基配合物的复合材料，其化学式为Fe(CO)5、它的独特之处在于，铁原子周围的高电负性的羰基团可以稳定地配位在铁原子上，形成具有较高电子密度的配体，从而使得羰基铁具有优异的催化、磁性和光学性质。
羰基铁粉的制备方法多种多样，其中最常见的方法是通过羰基铁的热分解反应得到。
在这个反应中，羰基铁经过加热分解生成气体的羰基铁，然后再通过凝聚和沉淀得到粉末状的羰基铁。
另外，还可以通过溶剂热法、溶胶-凝胶法、水热法等方法来制备羰基铁粉。
除了催化性能外，羰基铁粉还具有良好的磁性能。
金属铁是一种典型的铁磁性材料，而羰基铁粉中金属铁以纳米颗粒的形式存在，具有较高的磁饱和强度和剩余磁场。
由于其特殊的磁性性质，羰基铁粉在磁记录、磁感应加热、磁流变等方面有着重要的应用。
此外，羰基铁粉还可以通过调整配体的化学性质和磁矩相互作用来调控其磁性能，进一步提高其在磁性材料领域的应用价值。
羰基铁粉还具有一些特殊的光学性质，如光学非线性、光学吸收等。
这些性质使得羰基铁粉在光电子学、信息存储、传感器等领域有着潜在的应用价值。
例如，羰基铁粉可以用作电致变色材料，通过调控其表面的修饰基团，可以实现羰基铁粉在可见光和红外光区域的光学吸收，从而实现对光脉冲的反射调制。
总之，羰基铁粉是一种具有广泛应用前景的新型材料，具有优异的催化、磁性和光学性质。
通过对羰基铁粉的制备方法和性质特点的研究，可以为其在催化、磁性材料和光电器件等领域的应用提供更实质的基础。
未来，研究者还可以进一步探索羰基铁粉的功能化修饰和组装技术，提高其在相关应用中的性能和稳定性。
金属有机化学 第5章 羰基配合物
过渡金属原子簇化合物的结构和性质
多核配位化合物，并不一定是原子簇化合物，因一般 的多核体系中，M 与 M 之间不一定存在 M-M 键。例如 Cr2O7= 并不是簇合物，因 Cr 与 Cr 之间由O来键合。上世 纪的60年代以前仅合成了几个簇合物，如 K3W2Cl9,Fe2(CO)9 等。但近年来发展非常迅速，已合成出了数百个结构新颖 的簇合物。
侧基配位的情况比较少, 此时, CO可认 为是一个四电子给予体, 它一方面以5孤 对电子同M1配位，同时又以1电子同M2 配位。
5σ
C ：
O
1π
M1
M2
12
2) 边桥基配位 在双核或多核羰基化合物中，用符号“－CO” 表示，CO作为两电子配体，能够同时和两个金属原 子的空轨道重叠；另一方面金属原子充满电子的轨 道也能同CO的*反键轨道相互作用，形成反馈键。 结果是CO作为桥将两个金属联结到一起.
7
(2)与酸作用生成羰基氢化物
(3)配体取代反应 Fe2(CO)9＋4NO
(4)氧化还原反应 Mn2(CO)10 ＋Br2
羰基配合物的成键： CO哪些分 子轨道上的电子能给予中心原子 形成配位键？ (sp－sp反键)
(二重简并) (sp(C))
(二重简并)
(sp－sp成键) (sp(O))
8
4 轨道由于电子云大部分集中在CO核之间, 不能给予其它原子。 能给予中心金属原子电子对的只有3、1和 5电子。 3电子是 属于氧的孤对电子，由于氧的电负性比碳原子大, 除少数情况之外, 氧很难将3电子对拿出来给予中心金属原子, 因此，能与中心金 属原子形成σ 配键的分子轨道就只有1和 5了。
29
硼烷簇化合物的结构类型
structure type
配位化学讲义 第十一章 无机小分子配合物
配位化学讲义第十一章无机小分子配合物第十一章无机小分子配体配合物小分子配体的过渡金属配合物，已成为配位化学中发展最快的领域之一。
现已证实，小分子通过与过渡金属离子的配位而活化，进而可引起许多重要的反应。
第一节金属羰基(CO)配合物一、概述金属羰基配合物是过渡金属元素与CO所形成的一类配合物。
1890年，Mond和Langer发现Ni(CO)4，这是第一个金属羰基配合物。
常温、常压Ni(粉) + CO Ni(CO)4 （无色液体，m .p.= -25℃）150℃Ni(CO)4Ni + 4CO这成为一种提纯Ni的工艺。
现已知道，所有过渡金属至少能生成一种羰基配合物，其中金属原子处于低价（包括零价）状态。
二、类型1、单核羰基配合物这类化合物都是疏水液体或易挥发的固体，能不同程度地溶于非极性溶剂。
M-C-O键是直线型的。
例：V(CO)6 黑色结晶，真空升华V-C， 2.008(3) ÅCr(CO)6Cr-C， 1.94(4) ÅMo(CO)6无色晶体，真空升华，Mo-C， 2.06(2)Å 八面体W(CO)6W-C， 2.06(4)ÅFe(CO)5黄色液体，m.p.=20℃，Fe-C，1.810(3)Å（轴向）三角b.p.=103℃ 1.833(2)Å（赤道）双锥Ni(CO)4无色液体，m.p.= -25℃，Ni-C，1.84(4)Å四面体2、双核和多核金属羰基配合物多核羰基配合物可以是均核的，如：Fe3(CO)12；也可以是异核的，如MnRe(CO)10。
M在这类化合物中，不仅有M-C-O 基团, 而且还有O —C 和M-M 键，且M μ2-CO 常与M-M 键同时存在。
即： O —C 例：（1）Mn 2(CO)10为黄色固体，m.p.151℃，Mn-Mn=2.93Å OC CO OC COOC M M CO M=Mn 、Tc 、ReOC CO OC CO(2) Fe 2(CO)9 金色固体，m.p.100℃（分解），难挥发 OC CO COOC Fe Fe CO Fe 2(CO)9OC CO OC CO（3）Fe 3(CO)12 绿黑色固体，m.p.140-150℃（分解）OCCOFeO COCC OOC Fe C C Fe OCOCO CO CO COFe 3(CO)12（4）M 3(CO)12 M=Ru 、OsOCCOO COCC OOCC C OCO CO CO MMM*金属原子体积越大，越易形成非桥式结构。
羰基钌 配位数
羰基钌配位数全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：羰基钌是指钌原子周围有一个或多个羰基（CO）配体的络合物，它是无机化合物中的一类重要化合物。
钌是一种贵金属，具有良好的催化活性和化学稳定性，因此在有机合成、催化反应和生物医药领域具有广泛的应用。
羰基钌的配位数是指一个钌原子周围所配位的羰基（CO）的个数，它对于化合物的性质和反应起到至关重要的作用。
本文将从羰基钌的定义、结构、性质、反应及其在实际应用中的重要性等方面进行详细的介绍。
一、羰基钌的定义及结构羰基钌是由一个或多个羰基（CO）配体与钌原子形成的络合物。
在羰基钌中，钌原子是中心金属离子，羰基是配体，通过配位键与钌原子形成稳定的络合物。
羰基钌的结构可以通过X射线衍射、红外光谱和核磁共振等实验手段来确定。
在一般情况下，羰基钌的结构可以分为两种基本类型：一种是线性结构，另一种是桥式结构。
线性结构的羰基钌中，羰基以线型方式与钌原子形成配位键，配体之间没有进一步的配位键连接。
而桥式结构的羰基钌中，两个或多个羰基通过氧原子连接在一起，形成桥键连接在两个钌原子之间。
二、羰基钌的性质羰基钌具有一系列特殊的性质，包括催化活性、光谱性质和反应性等方面。
羰基钌在有机合成和催化反应中具有良好的催化活性，可以催化一系列有机反应，如氢化、羰基化、羧酸还原等。
羰基钌可以通过红外光谱和核磁共振等技术来验证其结构，这些技术可以帮助确定羰基钌的官能团和化学键类型。
羰基钌还具有一定的反应性，可以与其他配体或基团发生多种化学反应，如配位置换反应、配体代谢等。
三、羰基钌的配位数羰基钌的配位数是指一个钌原子周围所配位的羰基（CO）的个数，通常在1-6之间。
不同的配位数对于羰基钌的性质和反应起到重要的影响。
一般而言，配位数较低的羰基钌具有较高的活性和选择性，而配位数较高的羰基钌则具有较高的稳定性和溶解度。
在实际应用中，不同配位数的羰基钌可以用于不同的领域和反应中。
配位数为2的线性结构的羰基钌在有机合成中常用于氢化反应和羰基化反应，而配位数为4或6的桥式结构的羰基钌则可以用于配位置换反应和羰基转移反应等。
锌离子和羰基配位
锌离子和羰基配位引言锌离子和羰基是无机化学中常见的化学实体，它们在配位化学中具有重要的作用。
本文将探讨锌离子和羰基的配位特性、影响配位的因素以及配位化合物的合成方法和应用。
锌离子的配位特性1.锌离子的电子结构–锌离子的电子配置为[Ar]3d10，具有完全填满的3d轨道和1个空的4s轨道。
这种电子结构为其配位能力奠定了基础。
2.锌离子的配位数–锌离子常见的配位数是4和6。
在配位数为4的配合物中，锌离子通常以四面体几何结构配位；在配位数为6的配合物中，锌离子则以八面体几何结构配位。
3.锌离子的配位化合物–锌离子能与氧、硫、氮等配位原子形成稳定的配位化合物。
例如，锌离子与羰基配位形成羰基锌配合物。
羰基的配位特性1.羰基的结构和性质–羰基是由一个碳原子与一个氧原子形成的双键结构，化学式为C=O。
羰基具有较强的电子受体性质，能够作为配位基团与金属离子形成配位键。
2.羰基的配位键型式–羰基可以以不同的方式与金属离子形成配位键，包括单电子配位、双电子配位和多电子配位。
其中，双电子配位是最常见的方式，羰基中的氧原子通过一个孤对电子与金属离子形成配位键。
3.羰基的配位化合物–羰基可以与金属离子形成各种配位化合物，例如羰基铁配合物和羰基镍配合物。
这些配位化合物常用于有机合成和催化反应中。
影响锌离子和羰基配位的因素1.配位原子的电子结构–配位原子的电子结构直接影响其与金属离子形成配位键的能力。
例如，硫原子和氮原子的孤对电子使它们能够与锌离子形成较稳定的配位键，而氧原子由于电子亲和性较强，能够与金属离子形成较强的配位键。
2.配位环境的结构和性质–配位环境的结构和性质对锌离子和羰基的配位方式和配位数具有重要影响。
例如，配位化合物中配体的空间位阻和电子密度分布会影响配位键的形成与稳定性。
3.配位反应条件–配位反应的物理条件如温度、pH值等也会对锌离子和羰基配位的结果产生影响。
较高的温度和适当的pH值有利于配位反应的进行和产物的合成。
铌的羰基配合物
铌的羰基配合物铌的羰基配合物是指铌原子与羰基配体形成的化合物。
铌是一种过渡金属元素，具有高熔点、耐腐蚀等特点，因此在材料科学、催化剂以及有机合成等领域都有广泛的应用。
铌的羰基配合物是铌与羰基配体形成的配合物，它们具有独特的结构和性质，被广泛研究和应用。
铌的羰基配合物可以通过多种方法合成，常用的方法包括热分解法、溶液反应法、溶胶-凝胶法等。
其中，热分解法是最常用的合成方法之一。
通过将铌的前驱体与气体羰基反应，在高温下进行热分解，可以得到铌的羰基配合物。
铌的羰基配合物具有多种结构，常见的有单核配合物和多核配合物。
单核配合物是指一个铌原子与一个羰基配体形成的配合物，其结构较简单。
多核配合物是指多个铌原子与一个或多个羰基配体形成的配合物，其结构较复杂。
这些配合物的结构可以通过X射线衍射、核磁共振等方法确定。
铌的羰基配合物具有丰富的性质和应用。
首先，它们具有较好的热稳定性和溶解性，能够在高温条件下保持稳定，并能溶解于有机溶剂中。
其次，铌的羰基配合物具有良好的催化性能，可以作为催化剂用于有机合成反应中。
例如，铌的羰基配合物可以催化烯烃的氢化反应、羰基化反应等。
此外，铌的羰基配合物还可以用于制备新型材料，如金属有机框架（MOFs）等。
铌的羰基配合物在材料科学、催化剂和有机合成等领域都有广泛的应用。
例如，在材料科学中，铌的羰基配合物可以用于制备高温陶瓷材料、金属有机框架等。
在催化剂领域，铌的羰基配合物可以作为催化剂用于有机反应中，提高反应的速率和选择性。
在有机合成中，铌的羰基配合物可以催化烯烃的羰基化反应、不对称催化反应等。
铌的羰基配合物是铌与羰基配体形成的化合物，具有丰富的结构和性质。
它们在材料科学、催化剂和有机合成等领域有着广泛的应用前景。
随着对其结构和性质的深入研究，相信铌的羰基配合物将在更多领域中发挥重要作用。
金属羰基化合物
•
Mo(CO)6Tc2(CO)10 Ru(CO)5 Rh2(CO)8
•
W(CO)6 Re2(CO)10 Os(CO)5 Ir2(CO)8
•
Fe2(CO)9 Co4(CO)12
•
Rh4(CO)12
•
Ir4(CO)12
•
Fe3(CO)12
•
Ru3(CO)12
•
Os3(CO)12
•
Ru6(CO)18
• 除二元的金属羰基配合物外，还有羰 基合金属配阴离子。如 [Mn(CO)5]- [Co(CO)4]- [Fe(CO)4]2-
由于Fe、Co、Ni的相似性，它们常常共存。但是 由于金属Co与金属Ni同CO的作用条件不同(Co和Fe必 须在高压下才能与CO化合，Ni在常温常压就可作用) ，从而利用上述反应就可分离Ni和Co，以制取高纯度 的Ni。
1891年，Mond还发现CO在493 K和2×107 Pa
压力下通过还原Fe粉也能比较容易地制得五羰基合
③ 大多数配合物都服从有效原子序数规则。
Hard
Borderline
Soft
Acids: H+, Li+, Na+, Acids: Fe2+, Co2+, Acids: Cu+, Ag+,
K+, Be2+, Mg2+,
Ni2+, Cu2+ Zn2+, Au+, Tl+, Hg+, 2+,
Ca2+, Cr2+, Cr3+, Al3+, SO3, BF3, Ti4+, Zr4+, Hf4+,VO2+, Cr3+, Cr6+, WO4+,Mn2+ Mn7+, Fe3+,Co3+,
第四章 非经典配合物
CO与M的几种主要结合方式
O C M (a)端基配位 O C M M M C M M O C M O C M M
(b)边桥基配位
(c)半 桥基配位
O
M (d)面桥基配位
(e)侧基配位
15
可用红外光谱研究配位模式
如CO：
自由C－O：2143 cm-1; 端基C－O：2125～1900 cm-1; 边桥C－O：1850～1700 cm-1; 面桥C－O：1625 cm-1
如烷基、苯基） 例：[B(C6H5)4]- Al2(CH3)6 Hg(C2H5)2
C原子为电子给予体 (配体是直链的不饱和烃；或者
是具有离域键的环状体系)-- 配合物 例：金属烯烃、炔烃配合物，二茂铁
C原子既为电子给予体，又为电子接受体（配体一
般为中性分子）--- 酸配合物 例： Ni(CO)4
的羰基配合物
17
五、金属羰基配合物的性质
单核羰基化合物无色或白色，而多核羰基化合物有
色，且颜色随着金属原子个数的增多而加深
低熔点，除铁族的单核羰基化合物和Ni(CO)4为液
体外，其余都为固体，典型的共价化合物。受热易 分解为金属和CO
难溶于水，有剧毒，有挥发性，可溶于非极性溶剂
(Fe2(CO) 9除外)
2
4.2 -酸配合物
-酸配合物特点：
配体提供孤对电子，与金属离子（原子）形成 配键；同时配体有合适的空轨道接受金属离子 （原子）的d电子，形成反馈键
常见-酸体
CO，CN-，NO，AR3，N2
3
4.2.1 金属羰基配合物
1888年，Mond研究CO2+C=2CO反应，以Ni为 催化剂得到Ni(CO)4无色液体 问题： CO把电子给Ni，Ni上负电荷过剩，该化合物应 该不稳定，而事实Ni(CO)4十分稳定，为什么？
金属有机化学基础-过渡金属羰基配合物及原子簇合物
6.1 成键方式
CO的分子轨道
5
羰基具有空的p*-轨道 强有力的p-电子接受体
是用于稳定富电子低价金属
中心的优秀配体
标准成键模式
端基形式 2e 中性配体
m2-桥式 2e 中性配体 1e，每个金属中心
m3-桥式 3e 中性配体 1e，每个金属中心
6.1.1 端基羰基
CO-M形成s键
M-C bond C-O bond: nCO freq:
Zr Hf
Nb Ta
Mo(CO)6 W(CO)6
Tc2(CO)10 Re2(CO)10
Pd Pt
Ag Au
低聚集态（单核、双核）的金属羰基化合物一般满足18电子规则。例
外：
多金属中心的金属羰基簇合物不再满足18电子规则，而是满足Wade规
则；
含有偶数d电子的金属能形成稳定单核中性金属羰基化合物；含有奇数
nCO cm-1 2143 2204 2060
更多的电子密度进入CO的p*-反键轨道， 从而使C-O进一步削弱;
使M-CO键进一步增强，而具有双键性，
[Co(CO)4][Fe(CO)4]2[Mn(CO)6]+ d6 Cr(CO)6 [V(CO)6]-
1890
1790 2090 2000 1860
M=Cr, Mo, W
3 缩合法 含卤素的过渡金属羰基配合物与含碱金属的过渡金属羰基配合物反应, 脱掉一分子盐而形成过渡金属羰基簇合物。这个方法适用制备异核过渡金 属羰基簇合物。
(CO)5ReBr + NaMn(CO)5 —→ (CO)5Mn-Re(CO)5 + NaBr
6.3 过渡金属羰基配合物、簇合物的反应
金属羰基配合物
Mn(CO)4(3-CH2＝CH2－CH3) 4CO＝8， (3-CH2＝CH2－CH3)＝3, Mn＝7, 电子总数＝8＋3＋7＝18
Cr(6-C6H6)2 2(6-C6H6)＝12，Cr＝6， 电子总数＝12＋6＝18
Ni＋4CO 常温常压 Ni(CO)4(m.p.－25℃) △ Ni＋4CO
由于Fe、Co、Ni的相似性，它们常常共存。但是 由于金属Co与金属Ni同CO的作用条件不同(Co和Fe必 须在高压下才能与CO化合，Ni在常温常压就可作用) ，从而利用上述反应就可分离Ni和Co，以制取高纯度 的Ni。
1891年，Mond还发现CO在493 K和2×107 Pa
④ 对NO等三电子配体:
Mn(CO)4(NO)
NO
3，
4CO
8，
＋) Mn
7，
3＋8＋7＝18
⑤ 含M－M和桥联基团M－CO－M。其中的化学键表示 共用电子对，规定一条化学键给一个金属贡献一个电子。
如 Fe2(CO)9 其中有一条Fe－Fe金属键和3条M－CO－M桥 键对每一个Fe :
Fe＝8，(9－3)/2 CO＝6, 3 M－CO ＝3，1 Fe－Fe＝1,
[Mn(CO)5]－ ＋ Na＋
③ 估算多原子分子中存在的M－M键数，并推 测其结构
如 Ir4(CO)12 4Ir＝4×9＝36，12CO＝12×2＝24， 电子总数＝60，平均每个Ir周围有15e。
按EAN规则，每个Ir还缺三个电子，因而每个Ir必 须同另三个金属形成三条M－M键方能达到 18e 的要求
羰基配合物合成和应用研究
羰基配合物合成和应用研究羰基配合物是一类由金属离子和羰基配体组成的有机金属化合物。
其在有机合成化学和材料化学领域具有广泛的应用，也成为有机金属化学研究的重要分支之一。
随着化学合成技术的逐步发展和人们对新材料、新化合物的需求不断增加，羰基配合物的合成和应用研究正变得越来越重要。
一、羰基配合物的基础知识1.1 羰基配体羰基配体是一种含有碳氧双键和羰基官能团的有机化合物。
它可以与金属离子形成配合物，并通过配位作用与金属形成配合物键，从而生成羰基配合物。
一般来说，羰基配体可以根据其碳氧双键的位置和数量被分为三类：(1)一元羰基配体，如CO、CH3CN等；(2)二元羰基配体，如C2H4、C3H6等；(3)多元羰基配体，如Fe(CO)5、Mn2(CO)10等。
1.2 羰基配合物的结构羰基配合物的结构可以分为两种：线性型和面心立方型。
其中，线性型的羰基配合物分子中金属与羰基配体通过半碳氧键相互配位，形成一条直线型的结构。
而面心立方型的羰基配合物则是由多个线性型配合物通过一定的方式组合而成。
二、羰基配合物的合成2.1 碳基羰化反应碳基羰化反应即指以铁或钴等催化剂为催化剂，通过反应物中的碳与氧气发生氧化还原反应，生成含有羰基配体的有机化合物。
这种方法既适用于单一的一元或二元羰基配体的合成，也适用于含有多元羰基配体的配合物的合成。
2.2 氧化还原法氧化还原法即指以还原剂或氧化剂为催化剂，通过还原氧化反应合成羰基配合物。
这种方法可以采用单一配体的反应，也可以将多种配体一起用作反应物。
2.3 高压合成法高压合成法即指在高温高压条件下，将羰基气体和金属粉末在反应釜中反应，生成羰基配合物。
该方法常常用于制备一些高度纯化的羰基配合物。
三、羰基配合物的应用研究3.1 催化反应羰基配合物的催化反应是其应用研究的主要领域之一。
例如，Rh(CO)2Cl和Ru(CO)2Cl2等羰基配合物可以在加氢反应中作为催化剂，增强反应速度和选择性。
羰基铁粉和盐酸
羰基铁粉和盐酸介绍羰基铁粉和盐酸都是化学领域中常见的物质，它们在不同的应用中起到重要的作用。
羰基铁粉是一种金属有机化合物，而盐酸则是一种无机酸。
本文将对这两种物质进行介绍，并探讨它们在化学反应和工业上的应用。
羰基铁粉羰基铁粉是一种由铁和羰基配合物组成的粉末状物质。
这种金属有机化合物的分子式为Fe(CO)5，其中的羰基是通过铁原子与一氧化碳形成配合物而产生的。
羰基铁粉具有特殊的化学性质，被广泛应用于有机合成和催化反应。
化学性质羰基铁粉在常温下是一种固体，可溶于有机溶剂和一些无水无氧的溶剂中。
它的颜色为灰黑色，呈现出良好的光学性质。
在氧气的存在下，羰基铁粉会迅速分解产生一氧化碳和铁离子。
应用羰基铁粉主要应用于有机合成和催化反应中。
它可以作为还原剂和催化剂，在一些有机化学反应中发挥重要的作用。
例如，在还原酮类和醛类化合物时，羰基铁粉可以与氢气反应生成相应的醇。
此外，羰基铁粉也可以催化氧化反应和羧酸酯的加成反应等。
盐酸盐酸是一种常见的无机酸，化学式为HCl。
它是氯化氢溶液的俗称，常用于化学实验和工业生产中。
盐酸具有强酸性，可以与碱反应生成盐和水。
化学性质盐酸是无色液体，有刺激性气味。
它具有强酸性，可以与碱、金属和碳酸盐等反应。
盐酸溶液中的HCl分子会与水分子发生反应，产生氯离子和氢氧根离子。
应用盐酸广泛应用于化学实验、工业和日常生活中。
在化学实验中，盐酸常用于调节溶液的酸碱度，作为试剂用于鉴别和分析物质。
在工业生产中，盐酸可用于清洗金属表面、去除钙垢和制备其他化学品。
此外，盐酸也经常用于食品加工、消毒和废水处理等领域。
羰基铁粉和盐酸的反应羰基铁粉和盐酸可以在一定条件下发生反应，产生氯化铁和一氧化碳。
具体反应方程式如下：Fe(CO)5 + 6HCl -> FeCl2 + 5CO + 3H2这个反应在适当的温度和压力下进行，可以得到预期的产物。
这个反应也可以作为一种羰基铁粉的分解方法，用于制备其他有机化合物。
(06) 第六章 配合物的结构与性质-2
Cr(CO)6 Mn2(CO)10 Fe(CO)5 Co2(CO)8 Ni(CO)4
例 Mn2(CO)10是典型的双核羰基化合物，
•其中 Mn—Mn 直接成键。每个 Mn与5 个 CO 形成八面体 其中 直接成键。 与 个配位， 构型中的 5 个配位，第六个配位位置通过 Mn—Mn 键相互 提供一个电子， 个价电子。 提供一个电子，使每个 Mn原子周围满足 18 个价电子。 原子周围满足 •为了减少空间阻碍引起的排斥力，羰基基团互相错开。 为了减少空间阻碍引起的排斥力，羰基基团互相错开。 为了减少空间阻碍引起的排斥力
b) Pt2＋的充满电子的 d 轨道和 C2H4 的π*轨道叠加成键，由Pt2＋提供 d 电子成π配键。 * 以上成键方式的作用： 1. 防止由于形成σ配键使电荷过分集中到金属原子上； 2.促进成键作用。
过渡金属(M)和烯烃 和烯烃( 过渡金属 和烯烃
C
C
) 间形成 配键的情况 间形成σ-π配
★ 除乙烯外，其他的烯烃和炔烃也能和过渡金属形成配位化合物。
Co2(CO)8 的情况和 Mn2(CO)10相似。
CO的等电子体与过渡金属形成的配位化合物： ● CO的等电子体与过渡金属形成的配位化合物：
N2、NO+、CN－等和 CO 是等电子体，由于结构的相似性，它们也可 和过渡金属形成 配位化合物。 例如，在1965年，人们得到了第一个N2分子配位化合物[Ru(NH3)5N2]Cl3 ★ NO与过渡金属形成的配位化合物： NO比CO多一个电子，这个电子处在π* 轨道上，当NO和过渡金属配 位时，由于π* 轨道参与反馈π键的形成，所以每个NO分子有3个电子参 与成键。 当按照18电子结构规则计算时，由NO分子与CO分子可形成下列化 合物： V(CO)5NO ， Mn(CO)4NO，Mn(CO)(NO)3， Fe(CO)2(NO)2，[Fe(NO)(CO)3]－， Co(CO)3(NO)，Co(NO)3
羰基化合物
近年来,我国的甲醇工业得到了迅速发展,大多数甲醇厂使用的是铜基甲醇催化剂,性高,选择性好,许多性能各异的催化剂不断地应用到工业生产中,取得显著的经济效益。
但铜基催化剂对毒物极为敏感,容易中毒失活,使用寿命往往达不到设计要求。
在目前的工艺中,导致甲醇催化剂中毒失活的毒物主要有: (1) 硫及硫的化合物; (2) 氯及氯的化合物; (3) 羰基金属化合物; (4) 微量氨。
多年以来,各科研单位和甲醇生产企业都致力于甲醇合成气中微量硫、氯等有害物质的脱除净化工作,可将合成气中的硫和氯的质量分数降低到0101 ×10 - 6以下,对合成甲醇催化剂的保护起到了积极的作用。
但对羰基金属化合物(主要是羰基铁、羰基镍) 的脱除还没有引起足够的重视,国内外也鲜有关于羰基铁、羰基镍对甲醇催化剂影响的研究报告。
实际生产中,这些毒物的存在严重影响了生产的正常进行,使工厂应用的催化剂达不到设计要求,给企业造成巨大的经济损失。
1 羰基金属化合物形成机理羰基金属化合物是过渡金属与CO 配位体所形成的一类特殊配位化合物,亦称羰基配合物。
除铁系元素的单核羰基配合物及四羰基合镍在常温下为液体外,其他已知的金属羰基配合物验室内,在较温和的压力和温度下将CO 和铁粉或镍粉加热,即可得到挥发性的五羰基铁或四羰基镍。
在甲醇工业中, 羰基金属主要以Fe ( CO) 5 和Ni (CO) 4形式存在,但其生成机理尚未见系统的研究报道,最新研究认为,在以煤、渣油和焦炉气等为原料生产甲醇过程中,Fe (CO) 5 和Ni (CO) 4 的来源主要有以下两种途径1) 原料气中的CO 对设备与管道的腐蚀而成,金属中铁和镍能在较温和的条件下与CO 气体反应形成羰基化合物:Fe + 5CO(g) Fe (CO) 5 (g)Ni +4CO(g) Ni (CO) 4 (g)(2 ) 造气过程中, CO 与铁、镍结合生成Fe (CO) 5 、Ni (CO) 4 ,生成量与Fe 和Ni 的含量以及CO 的分压有关。
羰基配合物
－
+
4 面桥基配位
在多核羰基化合物中，一个CO可以和三个金属原子结合形 成面桥基，面桥基一般用(3-CO)表示(3表示桥联3个原子)。
在配合时，CO的碳原子上含孤对电子的轨道可以同符号相 同的三个金属原子的组合轨道相重叠，而CO上的空2反键轨道 又能从对称性相匹配的金属原子的组合轨道接受电子形成反馈 键。
当CO的5和1分别与金属生成配位键时，它们 的成键情况有如下几种方式：
1 端基配位和侧基配位
a 端基配位
端基配位是CO中C上的孤电子对5填入金 属离子的空轨道:
M :C≡O
5σ
b 侧基配位
侧基配位是CO中的 1 电 子 填 入 金 属 离 子 的 空轨道:
1π C M
O
实验发现，在大多数情况下，
反馈键的形成见下图：
反馈键的形成,使电 子从中心金属原子转入 CO的键(等价于CO的 电子转入了轨道), 其结 果是使C≡O的内部键强 度的削弱和金属－配体 间的键增强,表现在C≡O
键长增加(由自由CO的 112.8 pm增大到115 pm)， 键强削弱，C －O间的伸缩振动频率下降(由自由CO的2143 cm－1下降到 大约2000 cm－1)，而M－C间的键长却缩短。这些实验事实，
② 在这类配合物中，中心原子总是呈现较低的 氧化态(通常为0，有时也呈较低的正氧化态或负氧 化态)。氧化态低使得有可能电子占满d－MO，从 而使M→L的电子转移成为可能。
③ 大多数配合物都服从有效原子序数规则。
最 早 发 现 的 羰 基 化 合 物 是 Ni(CO)4 ， 它 是 在 1890 年被Mond发现的。将CO通过还原镍丝，然后再燃烧 ，就发出绿色的光亮火焰(纯净的CO燃烧时发出蓝色 火焰)，若使这个气体冷却，则得到一种无色的液体。 若加热这种气体，则分解出Ni和CO，其反应如下：
pt的羰基配合物
pt的羰基配合物你知道吗，大家都说贵金属Pt（铂）是非常高大上的东西，但说到Pt的羰基配合物，嘿嘿，那才真的是“不得了”！说起来，这玩意儿也不复杂，但是你要是想真的懂它，就得一点点琢磨，慢慢地就能发现它有多神奇、多神秘了。
铂，作为一种金属，大家都知道它在首饰、汽车催化剂里有一席之地，反正离不开它，简直是“地球上的硬通货”。
但今天咱们说的不是它光鲜的一面，而是它和羰基（CO）结合之后的样子。
什么是羰基呢？简单来说，羰基就是一氧化碳（CO）分子中的那个“C=O”部分。
你别小看这个“C=O”小小的键，虽然它看起来很不起眼，但它可是具有强大能量的角色。
就像你在家里做饭时，油烟机总是给你“吸走”油烟，保持空气清新，其实这也是一种吸附的过程。
羰基和铂结合的过程，也差不多类似。
它们组合起来能形成各种各样的化学配合物，做出很多精彩的化学反应。
想象一下，它们就像两位舞者，一拍即合，合力展现出独特的舞姿。
在化学里，铂和羰基结合后会形成什么样的配合物呢？简单来说，就是“Pt(CO)ₓ”类型的化合物。
这个式子里，Pt代表铂，CO代表羰基，而“x”就代表CO的个数。
具体个数呢，根据不同的化学环境，它有时是2，有时是4，甚至更多。
铂和羰基的关系就像是老朋友，默契十足，搭配得天衣无缝。
我们拿一个经典的例子来说吧，那就是铂二羰基（Pt(CO)₂）。
你想象一下，铂和两个羰基组成了一个化学“二人组”，它们靠得很近、很紧密，就像是两颗星星互相吸引，形成一个稳定的结构。
这种配合物特别喜欢和其他分子“亲密接触”，发挥它那强大的化学活性。
所以它们在催化反应中，特别是在石油炼制、环境保护等领域，总是能够大显身手，堪称“幕后推手”。
咱们再来说说这种配合物是怎么用的吧。
你要是觉得它只是个普通的化学物质，那你就错了！这种铂羰基配合物其实是催化剂中的佼佼者。
你想啊，催化剂可不是随便啥东西，它得有足够的活性，能帮助其他反应在低温低压下完成，就像是高手过招，用不着那么多力气，但效果却立竿见影。
第四章金属羰基化合物
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4.2.2 CO配位方式
1 端基配位和侧基配位
a 端基配位
端基配位是CO中C上的孤电子对5填入金 属离子的空轨道:
M :C≡O
5σ
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b 侧基配位
侧基配位是CO中的 1 电 子 填 入 金 属 离 子 的 空轨道:
1891年，Mond还发现CO在493 K和2×107 Pa
压力下通过还原Fe粉也能比较容易地制得五羰基合
铁Fe(CO)5。
493K, 20MPa
Fe＋5CO
Fe(CO)5
继羰基Ni及羰基 Fe 被发现之后又陆续制得了许
多其他过渡金属羰基配合物，其中一些实例示于下
页表中：
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Pb2+, SO2, BBr3 , Pd2+, Pt4+, Cd2+,
Rh3+, Ir3+, Ru3+ BH3, RO+, RS+,
Os2+, BMe3,
CH3Hg+，
R3 C+, C6H5+, Sn2+, GaCl3 (Br\I), Br2,
Pb2+,NO+
Br+, I2, I+,
Sb3+,Bi3+
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在簇合物中也可以用νCO看出CO配基的配位方式。
桥接（μ2）的羰基配体其νCO会比一般端接的羰基配 体低100-200 cm-1。μ3的羰基配体其νCO会更低。以下
是典型铑簇合物的νCO
金属羰基配合物的制取
金属羰基配合物的制取
金属羰基配合物的制取一般可通过两种方法实现：气相法和液相法。
1. 气相法（用于制备无机金属羰基配合物）：
在惰性气氛中，将金属和一氧化碳（CO）在高温下反应制备
金属羰基配合物。
该法主要适用于过渡金属元素，如铁、钴、镍等。
反应方程式：
M + nCO → M(CO)n
2. 液相法（用于制备有机金属羰基配合物）：
将金属盐与羰基化合物（如羰基镍、羰基钌等）在溶剂中反应制备有机金属羰基配合物。
该法主要适用于有机金属元素。
反应方程式：
MLx + y(CO)x → M(CO)y + LX
需要注意的是，在实际制备过程中，还需要考虑反应条件、溶剂选择、温度控制等因素，以确保反应的高效性和产物的纯度及稳定性。
值得一提的是，金属羰基配合物的制取需要对有毒气体一氧化碳（CO）的处理和控制，因为CO具有较高的毒性和易燃性，操作时需保证良好的通风条件，并遵循相关的安全规定。
从Cr(CO)6看金属羰基配合物的键合特点
从Cr(CO)6看金属羰基配合物的键合特点王克诚【摘要】用分子轨道理论解释了Cr(CO)6的成键情况,揭示了金属羰基配合物的键合特点及其稳定性的内在原因.【期刊名称】《唐山师范学院学报》【年(卷),期】2001(023)002【总页数】3页(P34-35,37)【关键词】分子轨道理论;金属羰基配合物;键合特点【作者】王克诚【作者单位】唐山师范学院,化学系,河北,唐山,063000【正文语种】中文【中图分类】O61金属羰基配合物是由CO做配体，与过渡金属原子形成的一类特殊的化合物。
Cr(CO)6则属于典型的金属羰基配合物。
本文用分子轨道理论对Cr(CO)6的成键情况进行分析解释，从而说明金属羰基配合物键合的基本特点及其稳定性的内在原因。
分子轨道理论认为，C、O形成CO分子时，各自的原子轨道，按照对称性匹配、能量相近和最大重叠原则，组合成分子轨道。
由于C的原子轨道能级高于相应的O的原子轨道能级，在组成分子轨道时，C、O的原子轨道，都进行了sp杂化，即一条2s轨道与一条2p轨道杂化，形成一条能量相对较低的杂化轨道φhy1和一条能量较高的杂化轨道φhy2。
C、O再用杂化轨道组成分子轨道。
那些未杂化的原子轨道也按规则进行分子轨道组合。
CO分子轨道情况，见图1。
1.1 非键轨道的形成及非键电子对从图1看到，C的低能杂化轨道φhy1与O的高能杂化轨道φhy2，不仅对称性匹配而且能量相近，它们组成了一条成键4σ分子轨道和一条反键6 σ*分子轨道。
而C的高能杂化轨道φhy2和O的低能杂化轨道φhy1，由于能级相差较大，不能组合成分子轨道，成为非键轨道，分别是5σ和3σ轨道。
其上的电子对，基本上是定域在C、O上的孤电子对，由于5σ的能级高于3σ，故5σ的电子对容易给出，形成配合物时，是CO中C的5σ电子对，配位给中心原子。
1.2 CO分子中的化学键及空反键π*轨道的存在CO分子中，不仅形成了成键4σ轨道，反键6 σ*轨道，3σ和5σ非键轨道，还形成了成键1σ轨道，反键2σ*轨道，是由C的1s与O的1s轨道组合成的。