八羰基二鈷

八羰基二鈷是一種無機化合物，化學式為Co₂(CO)₈。這種金屬羰基配合物是金屬有機化學和有機合成中的試劑及催化劑，也是有機鈷化學（英語：Organocobalt chemistry）的中心^[3][4]它被用於羰基合成，也就是將烯烴轉化成醛的催化劑。^[5]

八羰基二鈷
IUPAC名 Octacarbonyldicobalt(Co—Co)
識別
CAS號	10210-68-1  Y
PubChem	25049
ChemSpider	2007057
SMILES	O=C=[Co]1(=C=O)(=C=O)C(=O)[Co](=C=O)(=C=O)(=C=O)C1=O
InChI	1/8CO.2Co/c8*1-2;;/q;;;;;;;;2*+2
InChIKey	MQIKJSYMMJWAMP-UHFFFAOYAG
UN編號	3281
EINECS	233-514-0
RTECS	GG0300000
性質
化學式	Co2(CO)8
莫耳質量	341.95 g·mol⁻¹
外觀	橙色晶體[1]
密度	1.78 g/cm3[1]
熔點	52 °C（325 K）（分解[1]）
溶解性（水）	不溶[1]
蒸氣壓	0.7 mmHg (20 °C)[2]
結構
偶極矩	1.33 D（C2v異構體） 0 D（D3d異構體）
危險性
MSDS	External SDS
GHS危險性符號
GHS提示詞	Danger
H-術語	H251, H302, H304, H315, H317, H330, H351, H361, H412
P-術語	P201, P260, P273, P280, P304+340+310, P403+233
主要危害	可能致癌
NFPA 704	3 4 1
閃點	−23 °C（−9 °F）[2]
允許暴露限值	無[2]
致死量或濃度：
LD50（中位劑量）	15 mg/kg（大鼠，口服）
相關物質
相關金屬羰基配合物	五羰基鐵 九羰基二鐵 四羰基鎳
若非註明，所有數據均出自標準狀態（25 ℃，100 kPa）下。

合成、結構與性質

在氰化物存在條件下，通過鈷(II)鹽的高壓羰基化反應可製得八羰基二鈷。它是一種橙色易自燃的固體，對熱不穩定。它在溶液中存在兩種異構體^[3][4]，快速轉化：^[6]

它的優勢異構體類似於Fe₂(CO)₉，只是少了一個橋連的羰基配體。Co-Co鍵的鍵長是2.52 Å，Co-CO_端基和Co-CO_橋連鍵長分別是1.80和1.90 Å。^[7]這些異構體互變速度很快。占少數的這種異構體沒有橋連的CO配體，可以寫成(CO)₄Co-Co(CO)₄（D_3d 對稱群）。優勢異構體中有兩個橋連的CO配體，特點是含有八面體配位的鈷，它可寫成(CO)₃Co(μ-CO)₂Co(CO)₃（C_2v 對稱群）。較少的這種異構體已經通過與C₆₀共結晶製得。^[8]

反應

八羰基二鈷催化二苯乙炔葆森–侃德反應

還原

八羰基二鈷可和鹼金屬和相關試劑（如鈉汞齊）反應，生成四羰基鈷酸鹽，後者和酸反應生成四羰基鈷酸：^[4]

Co
2(CO)
8 + 2 Na → 2 Na[Co(CO)
4]

Na[Co(CO)
4] + H+
→ H[Co(CO)
4] + Na+

和親電試劑的反應

八羰基二鈷和鹵素反應，生成四羰基鹵化鈷：^[9]

Co
2(CO)
8 + Br
2 → 2 Br[Co(CO)
4]

它和一氧化氮反應，生成亞硝基三羰合鈷：^[10]

Co
2(CO)
8 + 2 NO → 2 Co(CO)
3NO + 2 CO

合成其它羰基配合物

加熱八羰基二鈷將導致脫羰基反應，並形成四面體的原子簇化合物十二羰基四鈷：^[4][11]

2 Co₂(CO)₈ → Co₄(CO)₁₂ + 4 CO

八羰基二鈷和其它金屬羰基配合物一樣，可以和鹵代烴反應。它和溴仿反應，生成甲爪基九羰基三鈷 HCCo
3(CO)
9：^[12]

9 Co
2(CO)
8 + 4 CHBr
3 → 4 HCCo
3(CO)
9 + 36 CO + 6 CoBr
2

其它

CO配體可以被三烴基膦配體取代，產生Co₂(CO)_8-x(PR₃)_x。這些體積龐大的衍生物是氫甲醯化反應選擇性更高的催化劑。「硬鹼」，例如吡啶，可使八羰基二鈷發生歧化反應：

6 C₆H₅N + 1.5 Co₂(CO)₈ → [Co(C₆H₅N)₆][Co(CO)₄]₂ + 4 CO

Co₂(CO)₈也能催化葆森–侃德反應（Pauson–Khand reaction），也就是烯烴、炔烴與CO反應產生α,β-環戊烯酮衍生物的反應。

安全

Co₂(CO)₈是一種揮發性的鈷(0)化合物，容易自燃。它受熱分解產生一氧化碳氣體。 ^[13]

參見

• 尼古拉斯反應