鉄カルボニル(読み)てつカルボニル(英語表記)iron carbonyl

改訂新版 世界大百科事典 「鉄カルボニル」の意味・わかりやすい解説

鉄カルボニル (てつカルボニル)
iron carbonyl

鉄に一酸化炭素が配位した錯体。純鉄カルボニル分子としては[Fe(CO5],[Fe2(CO)9],[Fe3(CO)12]があり,純鉄カルボニルイオンとしては[Fe(CO)42⁻,[Fe2(CO)82⁻,[Fe3(CO)112⁻,[Fe4(CO)132⁻がある。このほか他の配位子を含む多数の誘導体が知られている。

化学式Fe(CO)5。酸化鉄(Ⅲ)を還元して得た粉状の鉄を,一酸化炭素中,200気圧で180~200℃に加熱すると得られる。淡黄色液体融点-20℃,沸点103℃,比重1.46(20℃)。分子構造はCOのCが酸化数0の鉄に配位した三方両錐形五配位錯体である(図)。光を当てるとFe2(CO)9とCOとに分解する。水に不溶,ベンゼン石油エーテルエーテルアルコールアセトン氷酢酸,四塩化炭素などに可溶。液体塩化水素と反応してヒドリド錯体[Fe(CO)5H]⁺を生じ,アルカリ水溶液によりヒドリド錯体[Fe(CO)4H]⁻を生ずる。有用な脱ハロゲン化剤およびカルボニル化剤で,たとえばSnCl2と反応してSn[Fe(CO)44のような異種金属をもつ多核カルボニル錯体を生ずる。気体を200~250℃に加熱すると純鉄が得られ,これは電磁気材料,合金,触媒,粉末冶金等に用いられる。褐色瓶に入れ,冷暗所に貯蔵する。有毒。市販品がある。

化学式Fe2(CO)9。Fe(CO)5を氷酢酸に溶かし,光を照射すると得られる。金属光沢のある橙黄色板状結晶。比重2.085(18℃)。室温では安定であるが,100~120℃で分解してFe(CO)5となる。高真空中では35℃で昇華する。分子構造は,三つのCOが二つのFeに橋架けした複核錯体で,反磁性を示すことからFe-Fe結合を含むと考えられる。有機溶媒に不溶。多くの有機溶媒と反応してFe(CO)5,あるいはその置換体を生ずる。

化学式Fe3(CO)12。Fe(CO)5とNaOHとから[FeH(CO)4]⁻をつくり,これをMnO2で酸化するか,あるいは[Fe2(CO)9]を有機溶媒中で加熱すると得られる。暗緑色板状結晶,六方晶系。比重1.996(18℃)。反磁性。140℃で分解。分子構造は[Fe2(CO)9]の構造中,一つの橋架けCOをFe(CO)4で置き換え,Feが正三角形になって橋架けをした非対称な三核クラスター錯体と考えられる。水には不溶,有機溶媒およびFe(CO)5に溶ける。光を断てば空気中でかなり安定である。長時間保存する場合には窒素中に保存する。このさい発火性物質を生ずることがあるので注意を要する。少量のメチルアルコールで安定化した市販品がある。

ハロゲン化物としてFe(CO)4X2,Fe(CO)5X2,Fe(CO)2X2,Fe(CO)2X,Fe2(CO)8I2などがあり,ヒドリド錯イオンとしては[Fe(CO)4H]⁻,[Fe2(CO)8H]⁻,[Fe3(CO)11H]⁻,[Fe4(CO)13H]⁻がある。各種のアンミン,アミン,ホスフィン,イソニトリル,チオアルコールなどの配位したものが知られており,π錯体としては[Fe(CO)3X](X=ブタジエン,シクロブタジエン,1,5-シクロオクタジエンなど),[Fe(C5H5)(CO)22(C5H5=シクロペンタジエニル)などがある。そのほか,硫化物錯体[Fe3S2(CO)9],ニトロジル錯体[Fe(CO)2(NO)2],炭化物錯体[Fe5(CO)15C]などがある。
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化学辞典 第2版 「鉄カルボニル」の解説

鉄カルボニル
テツカルボニル
iron carbonyl

3種類の鉄カルボニル,[Fe(CO)5],[Fe2(CO)9],[Fe3(CO)12]が知られている.酸化鉄(Ⅲ)を還元して得た粉状の鉄を高圧のCOと加熱反応させると[Fe(CO)5]が得られる.これに真空中で紫外線を照射すると[Fe2(CO)9]が生成する.[Fe3(CO)12]は [HFe(CO)4] をMnO2などの酸化剤で酸化して得られる.【】ペンタカルボニル鉄(0):[Fe(CO)5].粘度の高い有毒な無色の液体.融点-20 ℃,沸点103~104 ℃.普通の有機溶媒に易溶,水に不溶.光により分解し,[Fe2(CO)9]を与える.構造はFeのまわりに三角両すい型にCOが配位している.Fe-C0.1806 nm(軸方向),0.1833 nm(平面内).[CAS 13463-40-6]【】エンネアカルボニル二鉄(0):[Fe2(CO)9].黄色の板状結晶.100~120 ℃ で分解してFe(CO)5となる.有機溶媒に不溶.暗所,不活性雰囲気中に保存する.二つのFe間に三つのCOが架橋した構造をとる.Fe-C0.185 nm,Fe-Fe0.246 nm.[CAS 15321-51-4]【】ドデカカルボニル三鉄(0):[Fe3(CO)12].黒緑色の結晶.普通の有機溶媒に微溶で,濃緑色を呈する.溶液を熱することにより分解する.[Fe2(CO)9]の架橋した1個のCOがFe(CO)4で置き換えられた構造をとり,3個のFe原子は三角形をなす.[CAS 17685-52-8]

出典 森北出版「化学辞典(第2版)」化学辞典 第2版について 情報

日本大百科全書(ニッポニカ) 「鉄カルボニル」の意味・わかりやすい解説

鉄カルボニル
てつかるぼにる
iron carbonyl

鉄の一酸化炭素錯体の総称。ペンタカルボニル鉄(0)(五カルボニル鉄)Fe(CO)5、ノナカルボニル二鉄(0)(九カルボニル二鉄)Fe2(CO)9、ドデカカルボニル三鉄(0)(12カルボニル三鉄)Fe3(CO)12の三種が知られているが、ペンタカルボニル鉄(0)がもっとも重要で、普通に鉄カルボニルといえばこれをさすことが多い。ペンタカルボニル鉄(0)は、酸化鉄(Ⅲ)を還元して得た細粉状の鉄に約200℃、50~200気圧の下で一酸化炭素を反応させることによってつくられる。常温では粘性のある黄色の液体。水にほとんど溶けないが、ベンゼン、エーテル、アルコールなどの有機溶媒にはよく溶ける。暗所では安定であるが、光を当てるとFe2(CO)9とCOとに分解する。250℃以上で熱分解すると純鉄を残すので鉄の精錬に利用される。液状のペンタカルボニル鉄(0)はきわめて毒性が強く、その蒸気が空気と爆発性混合物をつくるので、取扱いには十分の注意が必要である。

[鳥居泰男]


鉄カルボニル(データノート)
てつかるぼにるでーたのーと

鉄カルボニル
ペンタカルボニル鉄(O)
   Fe(CO)5
 式量   195.9
 融点   -20℃
 沸点   103℃
 比重   1.462(測定温度19℃)
 結晶系  単斜

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ブリタニカ国際大百科事典 小項目事典 「鉄カルボニル」の意味・わかりやすい解説

鉄カルボニル
てつカルボニル

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