Molybdänhexacarbonyl

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Strukturformel
Strukturformel von Molybdänhexacarbonyl
Allgemeines
Name Molybdänhexacarbonyl
Andere Namen

Molybdäncarbonyl

Summenformel MoC6O6
CAS-Nummer 13939-06-5
PubChem 98885
Kurzbeschreibung

farbloser Feststoff[1]

Eigenschaften
Molare Masse 264,00 g·mol−1
Aggregatzustand

fest

Dichte

1,96 g·cm−3 (25 °C)[2]

Schmelzpunkt

150 °C[2]

Siedepunkt

156 °C[2]

Löslichkeit

unlöslich in Wasser[3]

Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung [2]
06 – Giftig oder sehr giftig

Gefahr

H- und P-Sätze H: 300​‐​310​‐​330
P: 260​‐​264​‐​280​‐​284​‐​301+310​‐​302+350Vorlage:P-Sätze/Wartung/mehr als 5 Sätze [2]
EU-Gefahrstoffkennzeichnung [4][2]
Sehr giftig
Sehr giftig
(T+)
R- und S-Sätze R: 26/27/28
S: 36/37/39​‐​45
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.
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Molybdänhexacarbonyl ist eine chemische Verbindung mit der Formel Mo(CO)6. Diese farblose Verbindung ist wie seine Chrom- und Wolfram-Analoga ein flüchtiger, relativ luftstabiler Komplex von Molybdän in der Oxidationsstufe Null. Molybdänhexacarbonyl wurde in Spurenkonzentrationen in den gasförmigen Ausdünstungen von Klärschlamm nachgewiesen.[5]

Darstellung[Bearbeiten]

Molybdänhexacarbonyl wird dargestellt durch die Reduktion von Molybdänhexachlorid (MoCl6) unter Kohlenstoffmonoxiddruck. Es wird allerdings selten auf diese Weise im Labor hergestellt, da die benötigten Gerätschaften kostspielig sind und die Verbindung kostengünstig erworben werden kann.

\mathrm{MoCl_6\ +\ 6\ CO\ +\ 2\ Al(C_2H_5)_3\ \xrightarrow \ Mo(CO)_6\ +\ 2\ AlCl_3\ +\ 3\ C_4H_{10}}

Sie kann auch durch reduktive Hochdruckcarbonylierung von Molybdän(V)-chlorid in Gegenwart von Devarda-Legierung als Halogenid-Akzeptor dargestelltwerden.[6]

\mathrm{MoCl_5\ +\ 6\ CO\ \xrightarrow[]{Cu-Al} \ Mo(CO)_6}

Eigenschaften und Struktur[Bearbeiten]

Molybdänhexacarbonyl besitzt eine Oktaedergeometrie (Oh). Die sechs Kohlenstoffmonoxidliganden sind strahlenförmig um das zentrale Molybdänatom positioniert. Das Dipolmoment des Komplexes beträgt 0 Debye. Der Mo-C-Abstand beträgt 206 pm.[1] Die Wellenzahl der C-O-Streckschwingung νCO des freien Kohlenstoffmonoxids liegt bei 2004 cm−1.[1] Es handelt sich um einen stabilen 18-Valenzelektronenkomplex.

Die Verbindung ist relativ luftstabil. Sie ist schwer löslich in unpolaren organischen Lösungsmitteln. Wie alle Metallcarbonyle ist Molybdänhexacarbonyl bei unsachgemäßem Umgang eine Quelle von flüchtigem Metall sowie Kohlenstoffmonoxid.

Molybdänhexacarbonylkristalle

Reaktionen[Bearbeiten]

Die Kohlenstoffmonoxidliganden im Molybdänhexacarbonyl lassen sich durch andere Liganden substituieren. Es verhält sich ähnlich wie der analoge Wolframkomplex. Molybänhexacarbonyl reagiert mit 2,2'-Bipyridin zu einem heteroleptischen Komplex Mo(CO)4(bipy). Die UV-Photolyse von Molybdänhexacarbonyl in Tetrahydrofuran liefert einen THF substituierten Komplex Mo(CO)5(THF). Viele Metallcarbonyle sind ähnlich photochemisch aktivierbar. Die thermische Reaktion von Molybdänhexacarbonyl mit Piperidin liefert einen Komplex, in dem zwei Kohlenstoffmonoxidliganden durch Piperidin ersetzt sind Mo(CO)4 (Piperidin)2. Die beiden Piperidin-Liganden in dieser gelben Verbindung sind labil gebunden, so dass andere Liganden unter milden Bedingungen eingeführt werden können. So liefert zum Beispiel die Reaktion von [Mo(CO)4(Piperidin)2] und Triphenylphosphin in Dichlormethan den cis-substituierten [Mo(CO)4(PPh3)2]-Komplex. Durch Kochen unter Rückfluss in Acetonitril wird Molybdänhexacarbonyl in das Tris-Acetonitril-Derivat überführt. Die resultierende luftempfindliche Verbindung dient als Quelle des Mo(CO)3-Fragments. Die Umsetzung mit Allylchlorid ergibt [MoCl(allyl)(CO)2(MeCN)2].

Verwendung[Bearbeiten]

Molybdänhexacarbonyl und verwandte Derivate können als Katalysator in der organischen Synthese eingesetzt werden, zum Beispiel für die Alkinmetathese und die Pauson-Khand-Reaktion.

Molybdänhexacarbonyl wird bei der Technik der Elektronenstrahl-induzierten Abscheidung als Precursor genutzt. Da es leicht verdampft und durch den Elektronenstrahl zerfällt, bietet es eine leicht zugängliche Quelle für Molybdän-Atome.

Einzelnachweise[Bearbeiten]

  1. a b c Christoph Elschenbroich: Organometallchemie, 6. Auflage, Teubner, Wiesbaden 2008, ISBN 978-3-8351-0167-8, S. 330.
  2. a b c d e f Datenblatt Molybdenumhexacarbonyl, ≥99.9% trace metals basis bei Sigma-Aldrich, abgerufen am 24. Oktober 2011 (PDF).
  3. Datenblatt Molybdenum hexacarbonyl bei ChemBlink, abgerufen am 28. Dezember 2011.
  4. Seit 1. Dezember 2012 ist für Stoffe ausschließlich die GHS-Gefahrstoffkennzeichnung zulässig. Bis zum 1. Juni 2015 dürfen noch die R-Sätze dieses Stoffes für die Einstufung von Gemischen herangezogen werden, anschließend ist die EU-Gefahrstoffkennzeichnung von rein historischem Interesse.
  5. J. Feldmann: Determination of Ni(CO)4, Fe(CO)5, Mo(CO)6, and W(CO)6 in sewage gas by using cryotrapping gas chromatography inductively coupled plasma mass spectrometry, in: J. Environ. Monit., 1999, 1, S. 33–37, doi:10.1039/a807277i.
  6.  Georg Brauer: Handbuch der präparativen anorganischen Chemie. 3., umgearb. Auflage. Band III, Enke, Stuttgart 1981, ISBN 3-432-87823-0, S. 1634.