四羰基铁酸二钠

四羰基铁酸二钠
IUPAC名
disodium tetracarbonylferrate
系统名
disodium tetracarbonylferrate
别名 Collman试剂
识别
CAS号 14878-31-0  checkY
InChIKey JSMIGIAJTPRDEQ-UHFFFAOYSA-N
性质
化学式 Na2[Fe(CO)4]
摩尔质量 213.87 g·mol⁻¹
外观 无色固体
密度 2.16 g/cm3，固体
溶解性（水） 分解
溶解性 溶于四氢呋喃，二甲基甲酰胺，二恶烷
结构
晶体结构 四方
配位几何 四方
危险性
主要危害 自燃
相关物质
相关化学品 五羰基铁
若非注明，所有数据均出自标准状态（25 ℃，100 kPa）下。

四羰基铁酸二钠是化合物，化学式为Na2[Fe(CO)4]。有机合成使用这种对氧敏感的试剂[1]，主要是在合成醛中[2]。常用二恶烷络合其中的钠离子，这种二恶烷溶液也被称为Collman试剂[3]。四羰基铁酸根离子为四面体结构[4]。

合成

库克于1970年首先报告了这种试剂[5]。目前的合成方法是在四氢呋喃溶液中用萘钠还原五羰基铁。产率取决于五羰基铁的质量[1]。

Fe(CO)5 + 2 Na → Na2[Fe(CO)4] + CO

反应

最初描述它为在一个两步“一锅”的反应中，转化伯烷基溴化物（RBr）成相应的醛的试剂[5]：

Na2[Fe(CO)4] + RBr → Na[RFe(CO)4] + NaBr

然后此溶液依次用PPh3和乙酸处理，得到醛（RCHO）。

四羰基铁酸二钠可以用来将酰氯转换到醛。库克的早期发现则为将铁的酰基络合物进行质子分解，得到醛。

Na2[Fe(CO)4] + RCOCl → Na[RC(O)Fe(CO)4] + NaCl
Na[RC(O)Fe(CO)4] + HCl → RCHO + "Fe(CO)4" + NaCl

四羰基铁酸二钠与烷基卤化物（RX）反应，产生烷基配合物：

Na2[Fe(CO)4] + RX → Na[RFe(CO)4] + NaX

这种烷基铁可以转化成相应的羧酸和酰卤：

Na[RFe(CO)4] + O2, H+ →→ RCO2H + Fe...
Na[RFe(CO)4] + X2 → RC(O)X + FeX2 + 3 CO + NaCl

参考

  1. ^ 1.0 1.1 Strong, H.; Krusic, P. J.; San Filippo, J. R. J. Angelici , 编. Sodium Carbonyl Ferrates, Na2[Fe(CO)4], Na2[Fe2(CO)8], and Na2[Fe3(CO)11]. Bis[μ-Nitrido-Bis(triphenylphosphorus)1+] Undeca-Carbonyltriferrate2-, [(Ph3P)2N]2[Fe3(CO)11]. Inorganic Syntheses (New York: J. Wiley & Sons). 1990, 28: 203–207. ISBN 0-471-52619-3. doi:10.1002/9780470132593.ch52. 
  2. ^ Pike, R. D. Disodium Tetracarbonylferrate(-II). Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis. 2001. doi:10.1002/047084289X.rd465. 
  3. ^ Miessler, G. L., Tarr, D. A. Inorganic Chemistry. Upper Saddle River, NJ: Pearson. 2004. 
  4. ^ Chin, H. B.; Bau, R. The Crystal Structure of Disodium Tetracarbonylferrate. Distortion of the Tetracarbonylferrate2- Anion in the Solid State. 美国化学会志. 1976, 98 (9): 2434–2439. doi:10.1021/ja00425a009. 
  5. ^ 5.0 5.1 Cooke, M. P. Facile Conversion of Alkyl Bromides into Aldehydes Using Sodium Tetracarbonylferrate(-II). 美国化学会志. 1970, 92 (20): 6080–6082. doi:10.1021/ja00723a056. 

扩展阅读