九羰基二鐵

九羰基二鐵，分子式為Fe₂(CO)₉。它是有機金屬化學和有機合成中經常使用的一種重要試劑^[1]。作為羰基鐵配合物，九羰基二鐵比五羰基鐵更活潑、更容易分解產生鐵單質，但由於它是固體不易揮發而五羰基鐵是一種易揮發的液體，所以操作使用九羰基二鐵的危險性比使用五羰基鐵時更小。雲母狀的橙色九羰基二鐵在常見的有機溶劑如乙醚、石油醚、苯中幾乎不溶。

九羰基二鐵
Diiron nonacarbonyl Diiron nonacarbonyl
IUPAC名 Diiron nonacarbonyl, tri-μ-carbonyl-bis(tricarbonyliron)(Fe—Fe)
別名	Iron enneacarbonyl
識別
CAS號	15321-51-4  Y
PubChem	24853499
ChemSpider	4807522
SMILES	[Fe].[Fe].[C-]#[O+].[O+]#[C-].[O+]#[C-].[O+]#[C-].[O+]#[C-].[O+]#[C-].[O+]#[C-].[O+]#[C-].[O+]#[C-]
InChI	1/9CO.2Fe/c9*1-2;;
InChIKey	1/9CO.2Fe/c9*1-2;;
性質
化學式	Fe2C9O9
摩爾質量	363.78 g·mol⁻¹
外觀	橙色晶體
密度	2.08 g/cm3
熔點	100 °C分解
沸點	分解
溶解性（水）	不溶
結構
偶極矩	0 D
危險性
警示術語	R：R11,R23/25
安全術語	S：S4,S9,S20,S36,S45,S60
GHS危險性符號
H-術語	H228, H301, H331
P-術語	P210, P240, P241, P261, P264, P270, P271, P280, P301+310, P304+340, P321, P330, P370+378, P403+233
主要危害	有毒
相關物質
相關羰基鐵配合物	五羰基鐵 十二羰基三鐵
相關化學品	十羰基二錳 八羰基二鈷
若非註明，所有數據均出自標準狀態（25 ℃，100 kPa）下。

合成方法和分子結構

可通過光照分解五羰基鐵的醋酸溶液合成九羰基二鐵^[2][3][4]：

2 Fe(CO)₅ → Fe₂(CO)₉ + CO

Fe₂(CO)₉的分子結構包括通過三個CO作為邊橋基配體（「μ₂-CO」）連接的一對Fe(CO)₃，兩個鐵原子在分子中是等價的，都呈正八面體的分子幾何結構。由於九羰基二鐵在常見溶劑中的溶解度很小，使得獲得九羰基二鐵的單晶有一定困難從而無法通過單晶的X射線衍射獲得分子的確切幾何結構，所以確定九羰基二鐵的分子結構有一定的挑戰性。通過穆斯堡爾譜確定其分子結構為D_3h點群的對稱結構^[5]。

反應

九羰基二鐵

九羰基二鐵是合成一些Fe(CO)₄L型配合物和Fe(CO)₃(diene)的前驅體。一般以九羰基二鐵為反應物的合成是在四氫呋喃溶液中發生的，這是因為四氫呋喃分子中的氧原子具有配位作用，可使得九羰基二鐵溶解並發生解離形成四羰基鐵的四氫呋喃配合物^[6]：
Fe₂(CO)₉ → Fe(CO)₅ + Fe(CO)₄(THF)

三羰基環丁二烯合鐵可由九羰基二鐵製備得到^[7][8]。九羰基二鐵可用於促進α,α'二溴-3-戊酮與烯胺之間發生的Noyori[3+2]環化反應合成環戊烯酮^[9]。

低溫下對九羰基二鐵進行紫外/可見光照射會生成配位不飽和的配合物Fe₂(CO)₈，生成的Fe₂(CO)₈有兩種結構，一種是具有兩個邊橋基CO的，另一種是沒有邊橋基羰基的異構體。^[10]