九羰基二铁

九羰基二铁
Diiron nonacarbonyl	Diiron nonacarbonyl
	IUPAC名; Diiron nonacarbonyl, tri-μ-carbonyl-bis(tricarbonyliron)(Fe—Fe)
别名	Iron enneacarbonyl
识别
CAS号	15321-51-4
PubChem	24853499
ChemSpider	4807522
SMILES	[Fe].[Fe].[C-]#[O+].[O+]#[C-].[O+]#[C-].[O+]#[C-].[O+]#[C-].[O+]#[C-].[O+]#[C-].[O+]#[C-].[O+]#[C-];
InChI	1/9CO.2Fe/c9*1-2;;;
InChIKey	1/9CO.2Fe/c9*1-2;;
性质
化学式	Fe2C9O9
摩尔质量	363.78 g·mol⁻¹
外观	橙色晶体
密度	2.08 g/cm3
熔点	100 °C分解
沸点	分解
溶解性（水）	不溶
结构
偶极矩	0 D
危险性
警示术语	R：R11,R23/25
安全术语	S：S4,S9,S20,S36,S45,S60
	GHS危险性符号;
H-术语	H228, H301, H331
P-术语	P210, P240, P241, P261, P264, P270, P271, P280, P301+310, P304+340, P321, P330, P370+378, P403+233
主要危害	有毒
相关物质
相关羰基铁配合物	五羰基铁; 十二羰基三铁
相关化学品	十羰基二锰; 八羰基二钴
	若非注明，所有数据均出自标准状态（25 ℃，100 kPa）下。

九羰基二铁，分子式为Fe₂(CO)₉。它是有机金属化学和有机合成中经常使用的一种重要试剂^[1]。作为羰基铁配合物，九羰基二铁比五羰基铁更活泼、更容易分解产生铁单质，但由于它是固体不易挥发而五羰基铁是一种易挥发的液体，所以操作使用九羰基二铁的危险性比使用五羰基铁时更小。云母状的橙色九羰基二铁在常见的有机溶剂如乙醚、石油醚、苯中几乎不溶。

合成方法和分子结构

可通过光照分解五羰基铁的醋酸溶液合成九羰基二铁^[2]^[3]^[4]：

2 Fe(CO)₅ → Fe₂(CO)₉ + CO

Fe₂(CO)₉的分子结构包括通过三个CO作为边桥基配体（“μ₂-CO”）连接的一对Fe(CO)₃，两个铁原子在分子中是等价的，都呈正八面体的分子几何结构。由于九羰基二铁在常见溶剂中的溶解度很小，使得获得九羰基二铁的单晶有一定困难从而无法通过单晶的X射线衍射获得分子的确切几何结构，所以确定九羰基二铁的分子结构有一定的挑战性。通过穆斯堡尔谱确定其分子结构为D_3h点群的对称结构^[5]。

反应

九羰基二铁

九羰基二铁是合成一些Fe(CO)₄L型配合物和Fe(CO)₃(diene)的前驱体。一般以九羰基二铁为反应物的合成是在四氢呋喃溶液中发生的，这是因为四氢呋喃分子中的氧原子具有配位作用，可使得九羰基二铁溶解并发生解离形成四羰基铁的四氢呋喃配合物^[6]：
Fe₂(CO)₉ → Fe(CO)₅ + Fe(CO)₄(THF)

三羰基环丁二烯合铁可由九羰基二铁制备得到^[7]^[8]。九羰基二铁可用于促进α,α'二溴-3-戊酮与烯胺之间发生的Noyori[3+2]环化反应合成环戊烯酮^[9]。

低温下对九羰基二铁进行紫外/可见光照射会生成配位不饱和的配合物Fe₂(CO)₈，生成的Fe₂(CO)₈有两种结构，一种是具有两个边桥基CO的，另一种是没有边桥基羰基的异构体。^[10]

参考资料

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[7] G. F. Emerson, L. Watts, R. Pettit. Cyclobutadiene- and Benzocyclobutadiene-Iron Tricarbonyl Complexes. J. Am. Chem. Soc. 1965, 87 (1): 131–133. doi:10.1021/ja01079a032 （英语）.

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[9] R. Noyori, R.; Yokoyama, K.; Hayakawa, Y. (1988). "Cyclopentanones from α,α'-Dibromoketones and Enamines: 2,5-Dimethyl-3-Phenyl-2-Cyclopenten-1-one". Org. Synth. 58: 56; Coll. Vol. 6: 520.

[10] Susan C. Fletcher, Martyn Poliakoff, James J. Turner. Structure and Reactions of Fe2(CO)8: An IR Spectroscopic study using ¹³C Photolysis with plane-polarized light, and matrix isolation. Inorg. Chem. 1986, 25 (20): 3597. doi:10.1021/ic00240a014 （英语）.

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