ثلاثي روثينيوم دوديكاكربونيل

📅 آخر تحديث: ٢٨ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٨ يوليو ٢٠٢٦
الموسوعة الحرة

مركب ثلاثي الروثينيوم دوديكاكربونيل هو مركب كيميائي صيغته Ru₃ ( CO) ₁₂ . يُصنف ضمن عناقيد الكربونيل المعدنية ، وهو مادة صلبة برتقالية داكنة اللون قابلة للذوبان في المذيبات العضوية غير القطبية. يُستخدم هذا المركب كمركب أولي لمركبات الروثينيوم العضوية الأخرى .

التركيب والتخليق

تتمتع المجموعة بتناظر D3h ، وتتكون من مثلث متساوي الأضلاع من ذرات الروثينيوم، تحمل كل ذرة منه رابطتين محوريتين ورابطتين استوائيتين من أول أكسيد الكربون. تبلغ المسافة بين ذرات الروثينيوم 284 بيكومتر . [ 1 ] يمتلك Os3 (CO) 12 نفس البنية. في Fe3 (CO) 12 ، تعمل رابطتان من أول أكسيد الكربون كجسر ، مما ينتج عنه تناظر C2v . في المحلول، يكون Ru3 (CO) 12 ديناميكيًا كما يتضح من ملاحظة إشارة واحدة لأول أكسيد الكربون في طيف الرنين المغناطيسي النووي للكربون -13 عند درجة حرارة الغرفة . يُقدر حاجز الطاقة بـ 20 كيلوجول/مول . [ 2 ]

يُحضّر المركب Ru3 (CO) 12 بمعالجة محاليل ثلاثي كلوريد الروثينيوم بأول أكسيد الكربون في وجود قاعدة. ثنائي كلورو ثلاثي كربونيل الروثينيوم هو مركب وسيط. [ 3 ] [ 4 ] نسبة التفاعل غير مؤكدة، ومن الاحتمالات ما يلي:

6 RuCl 3 + 33 CO + 18 CH 3 OH → 2 Ru 3 (CO) 12 + 9 CO(OCH 3 ) 2 + 18 حمض الهيدروكلوريك

ردود الفعل

تمت دراسة الخصائص الكيميائية لمركب Ru3 ( CO) 12 على نطاق واسع، وتم تحويل هذا المركب إلى مئات المشتقات. يؤدي الضغط العالي لغاز أول أكسيد الكربون إلى تحويل المركب إلى خماسي كربونيل الروثينيوم أحادي الجزيء ، والذي يعود إلى المركب الأصلي عند تركه لفترة.

Ru 3 (CO) 12 + 3 CO ⇌ 3 Ru(CO) 5 K eq = 3.3 × 10 −7 mol dm −3 عند درجة حرارة الغرفة

يتناقض عدم استقرار Ru(CO) ₅ مع متانة Fe(CO) ₅ المقابل . تتم عملية تكثيف Ru(CO) ₅ إلى Ru₃ ( CO) ₁₂ عبر فقدان أولي لـ CO، وهو الخطوة المحددة لمعدل التفاعل، لينتج المركب غير المستقر وغير المشبع تنسيقيًا Ru(CO) ₄ . يرتبط هذا المركب رباعي الكربونيل بـ Ru(CO) ₅ ، مما يبدأ عملية التكثيف. [ 5 ]

عند تسخين Ru 3 (CO) 12 تحت ضغط الهيدروجين ، يتحول إلى العنقود رباعي الأوجه H 4 Ru 4 (CO) 12. [ 6 ] يخضع Ru 3 (CO) 12 لتفاعلات استبدال مع قواعد لويس:

Ru 3 (CO) 12 + n L → Ru 3 (CO) 12- n L n + n CO ( n = 1، 2، أو 3)

حيث L هو فوسفين ثالثي أو إيزوسيانيد . يشكل معقدات مع الأسينفثيلين . [ 7 ]

يشكل المركب Ru3 (CO) 12 مجموعة متنوعة من معقدات الألكين، بعضها يبقى فيه لب Ru3 سليماً، ولكن غالباً ما يحدث تفتت. عند معالجته بـ 1,5-سيكلوأوكتاديين، ينتج مشتق أحادي الروثينيوم ثلاثي الكربونيل: [ 8 ]

رو 3 (CO) 12 + 3 C 8 H 12 → 3 Ru(C 8 H 12 )(CO) 3 + 3 CO

عند تعريضه للأشعة فوق البنفسجية ، يتحول Ru 3 (CO) 12 إلى شكل بوليمري غير قابل للذوبان. [ 9 ]

تجمعات رو-كاربيدو

عند درجات الحرارة العالية، يتحول Ru₃ ( CO) ₁₂ إلى سلسلة من التجمعات التي تحتوي على روابط كاربيدية بينية . تشمل هذه التجمعات Ru₆C ( CO) ₁₇ و Ru₅C ( CO) ₁₅ . كما تُعرف تجمعات كاربيدية أنيونية، منها [Ru₅C ( CO) ₁₄ ] ²⁻ والتجمع ثنائي الأوجه [Ru₁₀C₂ ( CO) ₂₄ ] ²⁻ . [ ١٠ ] استُخدمت مركبات الكاربيد المشتقة من Ru₃ ( CO) ₁₂ في تصنيع جسيمات نانوية لأغراض التحفيز. تتكون هذه الجسيمات من ٦-٧ ذرات ، وبالتالي فهي سطحية بالكامل، مما يُكسبها نشاطًا استثنائيًا.

مراجع

  1. ↑ سليبودنيك، سي.؛ تشاو، ج.؛ أنجيل، ر.؛ هانسون، بي. إي.؛ سونغ، واي.؛ ليو، زد.؛ هيملي، آر. جيه. (2004). "دراسة تحت ضغط عالٍ لمركب Ru3 ( CO) 12 باستخدام حيود الأشعة السينية، وقياس طيف رامان، وقياس طيف الأشعة تحت الحمراء". الكيمياء غير العضوية . 43 (17): 5245-5252 . doi : 10.1021/ic049617y . PMID 15310201 . 
  2. ↑ فاروجيا، لويس ج. (1997). "الديناميكيات والتقلبات في تجمعات كربونيل المعادن: بعض المشكلات القديمة والجديدة". مجلة الجمعية الكيميائية، معاملات دالتون (11): 1783-1792 . doi : 10.1039/A608514H .
  3. ↑ بروس، إم آي؛ جنسن، سي إم؛ جونز، إن إل (1989). "مركبات الروثينيوم متعددة النوى". التخليق غير العضوي . المجلد 26. الصفحات 259-261 . doi : 10.1002/9780470132579.ch45 . ISBN   978-0-471-50485-6.
  4. ↑ فوري، ماثيو؛ ساكافيني، كاثرين؛ لافين، غاي (2004). "مركبات الكربونيل للمعادن الانتقالية". التخليق غير العضوي . المجلد 34. ص 110. doi : 10.1002/0471653683.ch3 . ISBN   978-0-471-64750-8.
  5. ↑ هاستينغز، دبليو آر؛ روسيل، إم آر؛ بيرد، إم سي. "آلية تحويل [Ru(CO) ₅ ] إلى [Ru₃ ( CO) ₁₂ ]". مجلة الجمعية الكيميائية، معاملات دالتون، 1990، الصفحات 203-205. doi : 10.1039/DT9900000203
  6. ↑ بروس، إم آي؛ ويليامز، إم إل "دوديكاكربونيل (رباعي هيدريدو) رباعي الروثينيوم، Ru 4 (μ-H) 4 (CO) 12 " التخليق غير العضوي، 1989، المجلد 26، الصفحات 262-263. ISBN 0-471-50485-8.
  7. ↑ موتوياما، يوكيهيرو؛ إيتوناغا، تشيكارا؛ إيشيدا، توشيكي؛ تاكاساكي، ميكيهيرو؛ ناغاشيما، هيديو (2005). "الاختزال التحفيزي للأميدات إلى أمينات باستخدام هيدروسيلانات مع عنقود ثلاثي الروثينيوم كمحفز". التخليق العضوي . 82. 188. doi : 10.15227/orgsyn.082.0188 .
  8. ↑ دومينغوس، أ. ج. ب.؛ هاول، ج. أ. س.؛ جونسون، ب. ف. ج.؛ لويس، ج. (1990). "كواشف لتخليق معقدات إيتا-ديين من ثلاثي كربونيل الحديد وثلاثي كربونيل الروثينيوم". التخليق غير العضوي . المجلد 28. الصفحات 52-55 . doi : 10.1002/9780470132593.ch11 . ISBN   978-0-471-52619-3.
  9. ↑ هاستينغز، دبليو. روس؛ بيرد، مايكل سي. (1986). "شكل جديد من رباعي كربونيل الروثينيوم". الكيمياء اللاعضوية . 25 (16): 2913-2915 . doi : 10.1021/ic00236a054 .
  10. ↑ نيكولز، جيه إن؛ فارغاس، إم دي "معقدات عنقود الروثينيوم كاربيدو-كربونيل" التخليق غير العضوي، 1989، المجلد 26، الصفحات 280-285. doi : 10.1002/9780470132579.ch49