Chromhexacarbonyl


Chromhexacarbonyl

Strukturformel
Struktur von Chromhexacarbonyl
Allgemeines
Name Chromhexacarbonyl
Andere Namen

Chromcarbonyl

Summenformel CrC6O6
CAS-Nummer 13007-92-6
PubChem 518677
Kurzbeschreibung

weißer Feststoff[1]

Eigenschaften
Molare Masse 220,06 g·mol−1
Aggregatzustand

fest

Dichte

1,77 g·cm−3 (20 °C)[1]

Schmelzpunkt

150 °C[1]

Siedepunkt

210 °C (Zersetzung)[1]

Dampfdruck

35 Pa (20 °C)[1]

Löslichkeit

sehr schlecht in Wasser[1]

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

Gefahr

H- und P-Sätze H: 301
P: 301+310 [2]
EU-Gefahrstoffkennzeichnung [3][1]
Giftig
Giftig
(T)
R- und S-Sätze R: 45-5-22
S: 53-45-36
MAK

nicht vergeben, da Verdacht auf krebserzeugende Wirkung[1]

LD50

150 mg·kg−1 (Maus, oral)[1]

Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.
Vorlage:Infobox Chemikalie/Summenformelsuche vorhanden

Chromhexacarbonyl ist eine chemische Verbindung mit der Formel Cr(CO)6. Diese farblose Verbindung ist wie seine Molybdän- und Wolfram-Analoga ein flüchtiger, relativ luftstabiler Komplex von Chrom in der Oxidationsstufe Null.

Darstellung, Eigenschaften und Struktur

Das Chromatom ist im Komplex oktaedrisch von sechs Carbonylliganden umgeben (Oh). Das Dipolmoment des Komplexes beträgt 0 Debye. Der Cr-C-Abstand beträgt 191 pm.[4] Die Wellenzahl der C-O-Streckschwingung νCO des freien Kohlenstoffmonoxids liegt bei 2000 cm−1.[5] Es handelt sich um einen stabilen 18-Valenzelektronenkomplex, der bei 150 °C unzersetzt schmilzt, und sich bei schnellem Erhitzen und Temperaturen über 210 °C explosiv zersetzen kann.

Chromhexacarbonyl ist eine toxische Verbindung; zudem besteht der Verdacht auf eine cancerogene Wirkung.[1] Wie alle Metallcarbonyle ist Chromhexacarbonyl bei unsachgemäßem Umgang eine Quelle von flüchtigem Metall sowie Kohlenstoffmonoxid.

Chromhexacarbonyl wird dargestellt durch die Reduktion von Chrom(III)-chlorid (CrCl3) in Benzol unter Kohlenstoffmonoxiddruck. Es gelingt in guter Ausbeute auch in großen Ansätzen im Autoklaven.[6]

$ \mathrm{CrCl_3\ +\ Al\ +\ 6\ CO\ \xrightarrow \ Cr(CO)_6\ +\ AlCl_3} $

Reaktionen

Die Carbonylliganden können oxidativ, photolytisch oder thermisch abgespalten werden. Die entstehenden freien Koordinationsstellen können durch Lösungsmittelmoleküle besetzt werden. So entsteht beim Erhitzen in aromatischen Lösungsmitteln durch Abspaltung von drei Carbonylliganden ein neuer Komplex der einen aromatischen Liganden besitzt.

$ \mathrm{Cr(CO)_6 + C_6H_6\longrightarrow Cr(CO)_3(C_6H_6) + 3 \ CO} $

Die Bildung solcher Komplexe ist für elektronenreiche Aromaten begünstigt.

Auch andere Lösungsmitteln, die zu einer Koordination befähigt sind, können als labile Liganden am Komplex koordinieren.

$ \mathrm{Cr(CO)_6 + THF\longrightarrow Cr(CO)_5(THF) + CO} $
Abspaltung eines Carbonylliganden beim Erhitzen in Tetrahydrofuran

Verwendung

Chromhexacarbonyl kann zur Darstellung chromhaltiger Fischer-Carbene benutzt werden. Hierzu wird es mit Kohlenstoff-Nukleophilen, wie beispielsweise Lithiumalkylen umgesetzt, die sich an den Carbonylkohlenstoff addieren. Eine wichtige Anwendung ist die Dötz-Reaktion, die in der Synthese von aromatischen Verbindungen, wie Vitamin K oder Vitamin E, eine Bedeutung hat.

Einzelnachweise

  1. 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6 1,7 1,8 1,9 Eintrag zu CAS-Nr. 13007-92-6 in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA, abgerufen am 17. Juli 2008 (JavaScript erforderlich).
  2. 2,0 2,1 Datenblatt Chromium(0) hexacarbonyl bei Sigma-Aldrich, abgerufen am 22. März 2011.
  3. 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 Zubereitungen herangezogen werden, anschließend ist die EU-Gefahrstoffkennzeichnung von rein historischem Interesse.
  4. A. Whitaker, J. W. Jeffery: The Crystal Structure of Chromium Hexacarbonyl, Acta Crystallographica, 1967, 23, S. 977–984; doi:10.1107/S0365110X67004153.
  5. Christoph Elschenbroich: Organometallchemie, 6. Auflage, Teubner, Wiesbaden 2008, ISBN 978-3-8351-0167-8, S. 330.
  6. Ernst Otto Fischer, Walter Hafner, Karl Öfele: „Über Aromatenkomplexe von Metallen, XXXI. Eine Synthese für Chromhexacarbonyl“, Chemische Berichte, Volume 92, Issue 12, S. 3050–3052, Dezember 1959; doi:10.1002/cber.19590921207.