Octacarbonyle de dicobalt

Octacarbonyle de dicobalt
Isomères de l'octacarbonyle de dicobalt
Identification
No CAS	10210-68-1
No ECHA	100.030.454
No CE	233-514-0
PubChem	2724943
SMILES	[C-]#[O+].[C-]#[O+].[C-]#[O+].[C-]#[O+].[C-]#[O+].[C-]#[O+].[C-]#[O+].[C-]#[O+].[Co+2].[Co+2] PubChem, vue 3D
InChI	Std. InChI : vue 3D InChI=1S/8CO.2Co/c8*1-2;;/q;;;;;;;;2*+2 Std. InChIKey : MQIKJSYMMJWAMP-UHFFFAOYSA-N
Apparence	solide cristallisé orange pratiquement inodore
Propriétés chimiques
Formule	C8Co2O8Co2(CO)8
Masse molaire[1]	341,947 2 ± 0,008 8 g/mol C 28,1 %, Co 34,47 %, O 37,43 %,
Propriétés physiques
T° fusion	décomposition à 52 °C[2]
Solubilité	0,1 g·l-1[2] à 25 °C
Masse volumique	1,78 g·cm-3[2] à 25 °C
Précautions
SGH[2]
Danger H251, H302, H317, H330, H351, H361f, H373, H412, P260, P273, P280, P284, P235+P410 et P310 H251 : Matière auto-échauffante ; peut s'enflammer H302 : Nocif en cas d'ingestion H317 : Peut provoquer une allergie cutanée H330 : Mortel par inhalation H351 : Susceptible de provoquer le cancer (indiquer la voie d'exposition s'il est formellement prouvé qu'aucune autre voie d'exposition ne conduit au même danger) H361f : Susceptible de nuire à la fertilité. H373 : Risque présumé d'effets graves pour les organes (indiquer tous les organes affectés, s'ils sont connus) à la suite d'expositions répétées ou d'une exposition prolongée (indiquer la voie d'exposition s'il est formellement prouvé qu'aucune autre voie d'exposition ne conduit au même danger) H412 : Nocif pour les organismes aquatiques, entraîne des effets à long terme P260 : Ne pas respirer les poussières/fumées/gaz/brouillards/vapeurs/aérosols. P273 : Éviter le rejet dans l’environnement. P280 : Porter des gants de protection/des vêtements de protection/un équipement de protection des yeux/du visage. P284 : Porter un équipement de protection respiratoire. P235+P410 : Tenir au frais. Protéger du rayonnement solaire. P310 : Appeler immédiatement un CENTRE ANTIPOISON ou un médecin.
Transport[2]
664    3124    Code Kemler : 664 : matière très toxique solide, inflammable ou auto-échauffante Numéro ONU : 3124 : SOLIDE TOXIQUE, AUTO-ÉCHAUFFANT, N.S.A. Classe : 6.1 Étiquettes : 6.1 : Matières toxiques 4.2 : Matières sujettes à l'inflammation spontanée Emballage : Groupe d'emballage I : matières très dangereuses ;
Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire.
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L'octacarbonyle de dicobalt, ou plus simplement carbonyle de cobalt, est un composé chimique de formule Co₂(CO)₈. Ce carbonyle de métal est un réactif et un catalyseur utilisé en synthèse organique et en chimie des composés organométalliques. Il a été notamment utilisé pour catalyser l'hydroformylation, conversion des alcènes en aldéhydes.

On l'obtient par carbonylation à haute pression de sels de cobalt, souvent en présence de cyanure CN⁻. C'est un solide pyrophorique de couleur orange thermiquement instable. En solution, il se présente sous forme de deux isomères qui se convertissent rapidement l'un en l'autre^[3].

L'isomère principal contient de ligands CO reliant deux atomes de cobalt à géométrie octaédrique ; il est décrit comme (CO)₃Co(μ-CO)₂Co(CO)₃ — groupe de symétrie C_2v. La longueur de la liaison Co–Co est de 252 pm tandis que les liaisons Co–CO avec les carbonyles terminaux et médians ont respectivement une longueur de 180 pm et 190 pm^[4]. Les études suggèrent en fait l'absence de liaison directe Co–Co^[5].

L'isomère secondaire n'a pas de pont carbonyle ; il est décrit comme (CO)₄Co–Co(CO)₄ — groupe de symétrie D_3d. La liaison Co–Co, qui n'a pas de pont carbonyle, a une longueur de 270 pm^[6]. Cet isomère a été cristallisé avec le buckminsterfullerène C₆₀.

La réaction la plus caractéristique de l'octacarbonyle de dicobalt est son hydrogénation en hydrocarbonyle de cobalt HCo(CO)₄ :

Co₂(CO)₈ + H₂ → 2 HCo(CO)₄.

Cet hydrure est l'agent actif pour les réactions d'hydroformylation. Il s'additionne aux alcènes pour donner un alkyl-Co(CO)₄ qui insère ensuite un carbonyle CO et subit une hydrogénolyse pour libérer un aldéhyde. La réduction du Co₂(CO)₈ donne la base conjuguée de HCo(CO)₄ :

Co₂(CO)₈ + 2 Na → 2 NaCo(CO)₄.

Les ligands carbonyle CO peuvent être remplacés par des groupes phosphine PH₃ tertiaires pour donner du Co2(CO)_8-x(PR3)_x. Ces dérivés plus gros sont également plus sélectifs en tant que catalyseurs d'hydroformylation. Les bases de Lewis « dures » telles que la pyridine C₅H₅N peuvent provoquer une dismutation :

6 C₆H₅N + ³/₂ Co₂(CO)₈ → [Co(C₆H₅N)₆][Co(CO)₄]₂ + 4 CO.

La réaction de Pauson-Khand (en), au cours de laquelle un alcyne, un alcène et le monoxyde de carbone sont cyclisés en cyclopenténone C₅H₆O, peut être catalysée par l'octacarbonyle de dicobalt :

Le Co₂(CO)₈ réagit avec les alcyne pour former des complexes covalents stables, ce qui est utile pour former un groupe protecteur pour l'alcyne ; ce complexe peut lui-même être utilisé dans une réaction de Pauson-Khand.

Par chauffage, le Co₂(CO)₈ se décarbonyle et donne l'agrégat tétraédrique Co₄(CO)₁₂ :

2 Co₂(CO)₈ → Co₄(CO)₁₂ + 4 CO.

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