Hydrocarbonyle de cobalt

Modèle:Infobox Chimie L'hydrocarbonyle de cobalt est un composé chimique de formule Modèle:Fchim. Il se présente, entre Modèle:Unité/2 et Modèle:Unité/2, sous la forme d'un liquide jaunâtre à l'odeur repoussante, instable thermiquement, qui se décompose à Modèle:Unité/2 en octacarbonyle de dicobalt Modèle:Fchim et hydrogène Modèle:Fchim :

2 Modèle:Fchim → [[Octacarbonyle de dicobalt|Modèle:Fchim]] + [[Dihydrogène|Modèle:Fchim]].

Il est utilisé principalement comme catalyseur d'hydroformylation.

Propriétés

La molécule d'hydrocarbonyle de cobalt adopte une géométrie trigonale bipyramidale. Le ligand hydrure occupe l'une des positions axiales, de sorte que la molécule appartient au groupe de symétrie C_3v. La longueur des liaisons Modèle:Nobr et Modèle:Nobr a été déterminée par diffraction d'électrons en phase gazeuse et s'établit respectivement à Modèle:Unité/2 et Modèle:Unité/2. Le nombre d'oxydation du cobalt dans cette molécule est +1.

Comme d'autres hydrures de carbonyles métalliques, Modèle:Fchim est acide, avec un pKa de 8,5. Il peut être substitué par des phosphines tertiaires : ainsi, la triphénylphosphine Modèle:Fchim donne Modèle:Fchim et Modèle:Fchim, plus stables que Modèle:Fchim et par conséquent préférentiellement utilisés dans l'industrie ; ces dérivés sont généralement moins acides que Modèle:Fchim.

Production et utilisations

On prépare l'hydrocarbonyle de cobalt par réduction de l'octacarbonyle de dicobalt Modèle:Fchim avec un amalgame de sodium ou un réducteur semblable puis acidification du produit obtenu :

[[Octacarbonyle de dicobalt|Modèle:Fchim]] + 2 Na → 2 Modèle:Fchim,

Modèle:Fchim + H⁺ → Modèle:Fchim + Na⁺.

Dans la mesure où Modèle:Fchim se décompose très facilement, il est généralement produit in situ par hydrogénation du Modèle:Fchim :

[[Octacarbonyle de dicobalt|Modèle:Fchim]] + [[Dihydrogène|Modèle:Fchim]]  $\rightleftharpoons$  2 Modèle:Fchim.

Les paramètres thermodynamiques de cet équilibre ont été mesurés par spectroscopie infrarouge et s'établissent à Modèle:Nobr et Modèle:Nobr.

L'hydrocarbonyle de cobalt a été le premier hydrure de métal de transition utilisé industriellement. Il a été démontré en 1953 que Modèle:Fchim est le catalyseur actif dans l'hydroformylation des alcènes, du monoxyde de carbone CO et de l'hydrogène Modèle:Fchim en aldéhydes. Les catalyseurs au rhodium, plus chers mais plus efficaces, ont depuis largement supplanté les catalyseurs au cobalt dans ce type d'application, et la production mondiale d'aldéhydes en Modèle:Fchim à l'aide de catalyseurs au cobalt est d'environ Modèle:Unité par an, soit environ 2 % du total.