Rautakarbonyyli

Rautakarbonyyli eli rautapentakarbonyyli tai pentakarbonyylirauta (Fe(CO)5) on metallikarbonyyliyhdisteisiin kuuluva raudan organometalliyhdiste. Ainetta voidaan käyttää erittäin puhtaan raudan valmistukseen ja orgaanisen kemian synteeseissä.

Rautakarbonyyli
Tunnisteet
CAS-numero 13463-40-6
IUPAC-nimi Pentakarbonyylirauta
Ominaisuudet
Kemiallinen kaava Fe(CO)5
Moolimassa 195,9 g/mol
Tiheys 1,466[1] g/cm³
Sulamispiste –21 °C[1]
Kiehumispiste 102,8 °C[1]
Liukoisuus Ei liukene veteen

[2]

Ominaisuudet ja reaktioita

Rautakarbonyyli on huoneenlämpötilassa väriltään keltainen neste. Yhdiste on veteen liukenematon, mutta liukenee orgaanisiin liuottimiin, kuten bentseeniin, dietyylieetteriin, asetoniin, etyyliasetaattiin ja molekyylipainoltaan suurikokoisiin alkoholeihin.[1][3][4]

Rautapentakarbonyyli ei ole ainoa raudan karbonyyliyhdisteistä. Fotokemiallisella reaktiolla siitä muodostuu kiteistä dirautanonakarbonyyliä (Fe2(CO)9) ja kuumennettaessa inertissä liuottimessa noin 60 °C:n lämpötilaan muodostuu trirautadodekakarbonyyliä (Fe3(CO)12). Emästen kanssa yhdiste reagoi muodostaen vesiliukoisen vetytetrakarbonyyliferraattisuolan tai karbonyyliferraattisuolan. Rautakarbonyylimolekyylin karbonyyliligandit voidaan korvata muilla ligandeilla, kuten alkeeneilla, fosfiineilla tai halogeeneilla. Rautakarbonyyli on pelkistin ja kykenee pelkistämään muun muassa ketonit alkoholeiksi ja nitrobentseenin aniliiniksi. Kuumennettaessa yli 100 °C:n lämpötilan rautakarbonyyli hajoaa hienojakoiseksi rautajauheeksi ja hiilimonoksidiksi.[1][3][4]

Valmistus ja käyttö

Ensimmäisen kerran rautakarbonyyliä syntetisoitiin vuonna 1891. Sen kaupallinen valmistus alkoi kuitenkin vasta vuonna 1925 sopivien korkeapainesysteemien kehityttyä. Rautakarbonyyliä valmistetaan hienojakoisen raudan ja hiilimonoksidin välisellä reaktiolla 150–200 °C:n lämpötilassa paineen ollessa 5–30 MPa. Pienellä määrällä rikkiä on katalyyttinen eli reaktiota nopeuttava vaikutus.[1][4]

Rautakarbonyyliä käytetään pääasiassa hienojakoisen ja erittäin puhtaan raudan valmistamiseen. Yhdistettä on myös käytetty bensiinissä nakutusta estävänä lisäaineena. Muita käyttökohteita ovat orgaaninen synteesi, muun muassa väriaineiden pelkistys, ja hiilikuidun ominaisuuksien parantaminen.[3][4]

Lähteet
  1. Alén, Raimo: Kokoelma orgaanisia yhdisteitä: Ominaisuudet ja käyttökohteet, s. 835–836. Helsinki: Consalen Consulting, 2009. ISBN 978-952-92-5627-3.
  2. Iron(0) pentacarbonyl (Rautapentakarbonyyli) Käyttöturvallisuustiedote. 17.9.2020. Sigma Aldrich/Merck. Viitattu 15.12.2020.
  3. Alan M. Stolzenberg: Iron Compounds, Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, John Wiley & Sons, New York, 2004. Viitattu 11.11.2013
  4. Egon Wildermuth, Hans Stark, Gabriele Friedrich, Franz Ludwig Ebenhöch, Brigitte Kühborth, Jack Silver & Rafael Rituper: Iron Compounds, Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, John Wiley & Sons, New York, 2000. Viitattu 24.7.2013

    Aiheesta muualla
    This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.