железа карбонилы

ЖЕЛЕЗА КАРБОНИЛЫ

Пентакарбонилжелезо Fe(CO)₅ — желтая летучая жидкость. Молекула имеет конфигурацию тригональной бипирамиды. Т. пл. −20 °C, т. кип. 102,5 °C (с разл.); d₄²⁰ 1,46; давление пара 27,93 гПа (20 °C); начинает разлагаться при 60 °C. Раств. в органических растворителях. Окисляется O₂ воздуха, кислотами, галогенами, напр.:

Fe(CO)₅ + Br₂ : [цис-Fe(CO)₄Br₂] + CO

Реагирует с анионом OH⁻:

Fe(CO)₅ + 2OH⁻ : [FeH(CO)₄]⁻ + HCO₃⁻

Восстанавливается щелочными металлами до карбонилферратов:

Fe(CO)₅ + 2Na → Na₂[Fe(CO)₄] + CO

О химических свойствах см. также карбонилы металлов. Получают Fe(CO)₅ реакцией CO с Fe при 180–200 °C и давлении 16–20 МПа; чаще всего используют губчатое железо или сплав Fe с серой (5–7%). Fe(CO)₅ огнеопасен; токсичен, ПДК 0,8 мг/м³. Нонакарбонилдижелезо Fe₂(CO)₉ (формула I) — золотисто-желтые кристаллы; т. разл. 100 °C. Плохо раств. в органических растворителях. Медленно окисляется на воздухе. Легко диссоциирует: Fe₂(CO)₉ : Fe(CO)₅ + Fe(CO)₄; образующийся Fe(CO)₄ быстро присоединяет разл. лиганды, давая комплексы [Fe(CO)₄L], где L — фосфины, ненасыщенные орг. соед. и др. Благодаря легкости образования Fe(CO)₄ реакционная способность Fe₂(CO)₉ выше, чем у Fe(CO)₅, и во мн. случаях чем у Fe₃(CO)₁₂. Реагирует с анионом OH⁻, давая [Fe₂(CO)₈]²⁻. Получают его фотолизом Fe(CO)₅. Додекакарбонилтрижелезо Fe₃(CO)₁₂ (формула II) — черно-зеленые кристаллы; т. разл. 140–150 °C, т. возг. 70 °C/0,1 мм рт. ст. (с разл.). Незначительно раств. в органических растворителях. Медленно разлагается при комнатной температуре с образованием иногда пирофорного Fe. Получают его действием MnO₂ на [FeH(CO)₄]⁻, соляной или муравьиной кислоты на [Fe₃H(CO)₁₁] , H₂O₂ или KMnO₄ на [Fe(CO)₄]²⁻, а также при нагр. Fe₂(CO)₉.

Ж. к. применяют в производстве порошка карбонильного железа, предназначенного для изготовления магнитов, слоев на магнитофонных лентах, фасонных деталей, для синтеза железооксидных пигментов, Fe₂O₃ для ферритов, как катализаторы в орг. синтезе (напр., изомеризации и теломеризации олефинов). Ж. к. — осн. исходные соед. в синтезе железоорг. соединений.

^{Лит. см. при ст. карбонилы металлов.}

_{Л. В. Рыбин}