Wolframhexacarbonyl

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Strukturformel
Strukturformel von Wolframhexacarbonyl
Allgemeines
Name Wolframhexacarbonyl
Andere Namen

Wolframcarbonyl

Summenformel WC6O6
CAS-Nummer 14040-11-0
PubChem 98884
Kurzbeschreibung

farbloser Feststoff[1]

Eigenschaften
Molare Masse 351,90 g·mol−1
Aggregatzustand

fest

Dichte

2,65 g·cm−3[2]

Sublimationspunkt

150 °C[2]

Löslichkeit

unlöslich in Wasser[3]

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

Gefahr

H- und P-Sätze H: 301​‐​311​‐​331
P: 261​‐​280​‐​301+310​‐​311 [2]
EU-Gefahrstoffkennzeichnung [4][2]
Giftig
Giftig
(T)
R- und S-Sätze R: 23/24/25
S: 36/37​‐​45
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.
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Wolframhexacarbonyl ist eine chemische Verbindung mit der Formel W(CO)6. Diese farblose Verbindung ist wie seine Chrom- und Molybdän-Analoga ein flüchtiger, luftstabiler Komplex von Wolfram in der Oxidationsstufe Null. Wolframhexacarbonyl wurde in Spurenkonzentrationen in den gasförmigen Ausdünstungen von Klärschlamm nachgewiesen.[5]

Darstellung[Bearbeiten]

Wolframhexacarbonyl wird dargestellt durch die Reduktion von Wolframhexachlorid (WCl6) 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{WCl_6\ +\ 6\ CO\ +\ 2\ Al(C_2H_5)_3\ \xrightarrow \ W(CO)_6\ +\ 2\ AlCl_3\ +\ 3\ C_4H_{10}}

Es kann bei der reduktiven Carbonylierung auch Kupfer-Pulver oder Devarda-Legierung als Halogenid-Akzeptor anstelle von Triethylaluminium verwendet werden.[6]

Eigenschaften und Struktur[Bearbeiten]

Wolframhexacarbonyl besitzt eine Oktaedergeometrie (Oh). Die sechs Kohlenstoffmonoxidliganden sind strahlenförmig um das zentrale Wolframatom positioniert. Das Dipolmoment des Komplexes beträgt 0 Debye. Der W-C-Abstand beträgt 207 pm.[1] Die Wellenzahl der C-O-Streckschwingung νCO des freien Kohlenstoffmonoxids liegt bei 1998 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 Wolframhexacarbonyl bei unsachgemäßem Umgang eine gegebenenfalls gefährliche Quelle von flüchtigem Metall sowie Kohlenstoffmonoxid.

Wolframhexacarbonylkristalle

Reaktionen[Bearbeiten]

Die Kohlenstoffmonoxidliganden im Wolframhexacarbonyl lassen sich durch andere Liganden substituieren. Es verhält sich ähnlich wie der analoge Molybdänkomplex, bildet jedoch in der Regel kinetisch stabilere Verbindungen.

Ein Derivat ist der Diwasserstoffkomplexes W(CO)3[P(C6H11)3]2(H2), der im Jahr 1982 von Kubas dargestellt wurde. Es handelt sich dabei um den ersten bekannten Diwasserstoffkomplex, dargestellt durch die Hiebersche Basenreaktion.[7]

Bis zu drei Kohlenstoffmonoxdliganden können durch Acetonitril ersetzt werden.[8]

Verwendung[Bearbeiten]

Wolframhexacarbonyl wurde zur Entschwefelung von Organoschwefelverbindungen und als Vorstufe von Katalysatoren für die Alkenmetathese genutzt.

Wolframhexacarbonyl 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 Wolfram-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 Datenblatt Tungsten hexacarbonyl, ≥99.9% trace metals basis, purified by sublimation bei Sigma-Aldrich, abgerufen am 23. Oktober 2011 (PDF).
  3. Eintrag zu Tungsten hexacarbonyl bei ChemBlink, abgerufen am 28. Dezember 2011.
  4. Seit dem 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. 1822.
  7. G. J. Kubas: Metal Dihydrogen and σ-Bond Complexes, Structure, Theory, and Reactivity; Kluwer Academic/Plenum Publishers: New York, 2001, 444 S., ISBN 978-0-306-46465-2.
  8. Gregory J. Kubas, Lori Stepan Van Der Sluys, Ruth Ann Doyle, Robert J. Angelici: Tricarbonyltris(Nitrile) Complexes of Cr, Mo, and W, Inorganic Syntheses, 1990, 28, S. 29–33, doi:10.1002/9780470132593.ch6.