Octacarbonyle de dicobalt
Modèle:Infobox Chimie L'octacarbonyle de dicobalt, ou plus simplement carbonyle de cobalt, est un composé chimique de formule Modèle:Fchim. Ce carbonyle de métal est un réactif et un catalyseur utilisé en synthèse organique et en chimie des composés organométalliques. Il a été notamment utilisé pour catalyser l'hydroformylation, conversion des alcènes en aldéhydes.
Synthèse et structure
On l'obtient par carbonylation à haute pression de sels de cobalt, souvent en présence de cyanure CN−. C'est un solide pyrophorique de couleur orange thermiquement instable. En solution, il se présente sous forme de deux isomères qui se convertissent rapidement l'un en l'autre[1].
L'isomère principal contient de ligands CO reliant deux atomes de cobalt à géométrie octaédrique ; il est décrit comme Modèle:Fchim — groupe de symétrie C2v. La longueur de la liaison Modèle:Nobr est de Modèle:Unité/2 tandis que les liaisons Modèle:Nobr avec les carbonyles terminaux et médians ont respectivement une longueur de Modèle:Unité/2 et Modèle:Unité/2[2]. Les études suggèrent en fait l'absence de liaison directe Modèle:Nobr[3].
L'isomère secondaire n'a pas de pont carbonyle ; il est décrit comme Modèle:Fchim — groupe de symétrie D3d. La liaison Modèle:Nobr, qui n'a pas de pont carbonyle, a une longueur de Modèle:Unité/2[4]. Cet isomère a été cristallisé avec le buckminsterfullerène Modèle:Fchim.
Applications et réactions principales
La réaction la plus caractéristique de l'octacarbonyle de dicobalt est son hydrogénation en hydrocarbonyle de cobalt Modèle:Fchim :
- Modèle:Fchim + [[Dihydrogène|Modèle:Fchim]] → 2 [[Hydrocarbonyle de cobalt|Modèle:Fchim]].
Cet hydrure est l'agent actif pour les réactions d'hydroformylation. Il s'additionne aux alcènes pour donner un Modèle:Fchim qui insère ensuite un carbonyle CO et subit une hydrogénolyse pour libérer un aldéhyde. La réduction du Modèle:Fchim donne la base conjuguée de Modèle:Fchim :
- Modèle:Fchim + 2 Na → 2 Modèle:Fchim.
Les ligands carbonyle CO peuvent être remplacés par des groupes phosphine Modèle:Fchim tertiaires pour donner du Modèle:Fchim. Ces dérivés plus gros sont également plus sélectifs en tant que catalyseurs d'hydroformylation. Les bases de Lewis « dures » telles que la pyridine Modèle:Fchim peuvent provoquer une dismutation :
- 6 [[Pyridine|Modèle:Fchim]] + 3/2 Modèle:Fchim → Modèle:Fchim + 4 CO.
La Modèle:Lien, au cours de laquelle un alcyne, un alcène et le monoxyde de carbone sont cyclisés en cyclopenténone Modèle:Fchim, peut être catalysée par l'octacarbonyle de dicobalt :
Modèle:ClrLe Modèle:Fchim réagit avec les alcyne pour former des complexes covalents stables, ce qui est utile pour former un groupe protecteur pour l'alcyne ; ce complexe peut lui-même être utilisé dans une réaction de Pauson-Khand.
Par chauffage, le Modèle:Fchim se décarbonyle et donne l'agrégat tétraédrique Modèle:Fchim :
- 2 Modèle:Fchim → Modèle:Fchim + 4 CO.