トリルテニウムドデカカルボニル

トリルテニウムドデカカルボニル
名前
	IUPAC名シクロトリス(テトラカルボニルルテニウム) (3 Ru — Ru )
	その他の名前ルテニウムカルボニル
識別子
CAS番号	15243-33-1 ;
3Dモデル（JSmol）	インタラクティブ画像;
ケムスパイダー	24589240;
ECHA 情報カード	100.035.701
EC番号	239-287-4;
パブケム CID	6096991;
CompTox ダッシュボード ( EPA )	DTXSID901015348;
	InChI InChI=1S/12CO.3Ru/c12*1-2;;; キー: NQZFAUXPNWSLBI-UHFFFAOYSA-N;
	笑顔 [Ru-4]1(C#[O+])(C#[O+])(C#[O+])(C#[O+])[Ru-4](C#[O+])(C#[O+])(C#[O+])(C#[O+])[Ru-4]1(C#[O+])(C#[O+])(C#[O+])(C#[O+]);
プロパティ
化学式	C 12 O 12ルテニウム3
モル質量	639.33グラム/モル
外観	オレンジ色
密度	2.48グラム/ cm3
融点	224 °C (435 °F; 497 K)
沸点	真空中で昇華する
水への溶解度	不溶性の
有機溶媒への溶解性	可溶性
構造
分子の形状	D 3hクラスター
双極子モーメント	0日
危険
	労働安全衛生（OHS/OSH）：
主な危険	有毒、CO源
	GHSラベル:
ピクトグラム
シグナルワード	警告
危険有害性情報	H302、H315、H319、H332、H335
注意事項	P261、P264、P270、P271、P280、P301+P312 、P302+P352、P304 +P312、P304+P340、P305+P351+P338、P312、P321、P330、P332+P313、P337+P313、P362、P403+P233、P405、P501
関連化合物
関連化合物	三鉄ドデカカルボニル; 三オスミウムドデカカルボニル
	特に記載がない限り、データは標準状態（25 °C [77 °F]、100 kPa）の材料に関するものです。確認する（何ですか？）インフォボックス参照

トリルテニウムドデカカルボニルは、化学式 Ru ₃ (CO) _12の化合物です。金属カルボニルクラスターに分類され、非極性有機溶媒に溶ける濃いオレンジ色の固体です。この化合物は、他の有機ルテニウム化合物の前駆体として機能します。

構造と合成

このクラスターはD _3h 対称性を持ち、正三角形の Ru 原子から構成され、各原子は 2 つの軸配位子と 2 つの赤道配位子を持つ。Ru-Ru 距離は 284 pmである。^[1] Os ₃ (CO) _{12 も}同じ構造である。Fe 3 (CO) 12 では、2_つの CO 配位子が架橋し、C _2v対称性が生じる。溶液中では、Ru ₃ (CO) _{12 は}流動的であり_、室温¹³ C NMR スペクトルで単一の CO 信号が観測される。障壁は 20 kJ/mol と推定される^[2]

Ru ₃ (CO) _12は、塩基の存在下で三塩化ルテニウムの溶液を一酸化炭素で処理することによって製造されます。ジクロロルテニウムトリカルボニル二量体が中間体です。^[3]^[4]反応の化学量論は不明ですが、1つの可能性は次のとおりです。

6 RuCl ₃ + 33 CO + 18 CH ₃ OH → 2 Ru ₃ (CO) ₁₂ + 9 CO(OCH ₃ ) ₂ + 18 HCl

反応

_{Ru 3} (CO) ₁₂の化学的性質は広く研究されており、このクラスターは何百もの誘導体に変換されています。高圧 CO により、クラスターはモノマーのルテニウムペンタカルボニルに変換されますが、放置すると元のクラスターに戻ります。

Ru ₃ (CO) ₁₂ + 3 CO ⇌ 3 Ru(CO) ₅ K _eq = 3.3 x 10 ⁻⁷ mol dm ⁻³室温で

_{Ru(CO) 5}の不安定性は、対応するFe(CO) ₅の堅牢性とは対照的である。Ru (CO) ₅から Ru ₃ (CO) _12への縮合は、初期の律速 CO 損失を経て進行し、不安定で配位不飽和の種 Ru(CO) _{4を与える。このテトラカルボニルが Ru(CO)}₅に結合し、縮合を開始する。^[5]

Ru ₃ (CO) _12は水素圧下で加熱すると四面体クラスターH ₄ Ru ₄ (CO) ₁₂に変換される。^[6] Ru ₃ (CO) _12はルイス塩基と置換反応を起こす。

Ru ₃ (CO) ₁₂ + n L → Ru ₃ (CO) _{12- n} L _n + n CO ( n = 1、2、または 3)

ここでLは第三級ホスフィンまたはイソシアニドであり、アセナフチレンと錯体を形成する。^[7]

Ru ₃ (CO) _12は様々なアルケン錯体を形成し、その中にはRu3核がそのまま残るものもあるが、断片化しているものも多い。1,5-シクロオクタジエンで処理すると、モノRuトリカルボニル誘導体が得られる: ^[8]

Ru ₃ (CO) ₁₂ + 3 C ₈ H ₁₂ → 3 Ru(C ₈ H ₁₂ )(CO) ₃ + 3 CO

紫外線を照射すると、Ru3 ₍ CO) _12は不溶性のポリマー形態に変換されます。^[9]

Ru-カルビドクラスター

高温では、Ru ₃ (CO) _{12 は格子間}カービド配位子を含む一連のクラスターに変換されます。これらには、Ru ₆ C(CO) ₁₇と Ru ₅ C(CO) ₁₅が含まれます。アニオン性カービドクラスターも知られており、[Ru ₅ C(CO) ₁₄ ] ²⁻と二八面体クラスター [Ru ₁₀ C ₂ (CO) ₂₄ ] ²⁻が含まれます。^[10] Ru ₃ (CO) ₁₂由来のカービド化合物は、触媒用ナノ粒子の合成に使用されています。これらの粒子は6〜7個の原子で構成されているため、すべて表面にあり、並外れた活性をもたらします。

参考文献

^ Slebodnick, C.; Zhao, J.; Angel, R.; Hanson, BE; Song, Y.; Liu, Z.; Hemley, RJ (2004). 「X線回折、ラマン、および赤外分光法によるRu ₃ (CO) ₁₂の高圧研究」Inorg. Chem . 43 (17): 5245–5252. doi :10.1021/ic049617y. PMID 15310201.
^ Farrugia, Louis J. (1997). 「金属カルボニルクラスターのダイナミクスと流動性: いくつかの古くて新しい問題」. Journal of the Chemical Society, Dalton Transactions (11): 1783–1792. doi :10.1039/A608514H.
^ブルース、MI; ジェンセン、 CM ; ジョーンズ、NL (1989)。「多核ルテニウム錯体」。無機合成。第26巻。pp. 259–61。doi : 10.1002 /9780470132579.ch45。ISBN 978-0-471-50485-6。
^ Fauré, Matthieu; Saccavini, Catherine; Lavigne, Guy (2004). 「遷移金属カルボニル化合物」.無機合成. 第34巻. p. 110. doi :10.1002/0471653683.ch3. ISBN 978-0-471-64750-8。
^ Hastings, WR; Roussel, MR; Baird, MC「[Ru(CO) ₅ ]から[Ru ₃ (CO) ₁₂ ]への変換のメカニズム」Journal of the Chemical Society、Dalton Transactions、1990、203-205ページ。doi : 10.1039/DT9900000203
^ Bruce, MI; Williams, ML「ドデカカルボニル(テトラヒドリド)テトラルテニウム、Ru ₄ (μ-H) ₄ (CO) ₁₂」無機合成、1989年、第26巻、262-63ページ。ISBN 0-471-50485-8。
^ 本山幸弘; 糸永力; 石田俊樹; 高崎幹弘; 永島秀夫 (2005). 「三ルテニウムクラスターを触媒として用いたヒドロシランによるアミドのアミンへの触媒還元」.有機合成. 82. 188. doi :10.15227/orgsyn.082.0188.
^ Domingos, AJP; Howell, JAS; Johnson, BFG; Lewis, J. (1990). 「トリカルボニル鉄およびトリカルボニルルテニウムのη-ジエン錯体の合成用試薬」無機合成。第28巻。pp. 52–55。doi : 10.1002/9780470132593.ch11。ISBN 978-0-471-52619-3。
^ Hastings, W. Ross; Baird, Michael C. (1986). 「ルテニウムテトラカルボニルの新しい形態」.無機化学. 25 (16): 2913–2915. doi :10.1021/ic00236a054.
^ Nicholls, JN; Vargas, MD「カルビド-カルボニルルテニウムクラスター錯体」無機合成、1989年、第26巻、280-85ページ。doi : 10.1002 /9780470132579.ch49

[1] Slebodnick, C.; Zhao, J.; Angel, R.; Hanson, BE; Song, Y.; Liu, Z.; Hemley, RJ (2004). 「X線回折、ラマン、および赤外分光法によるRu ₃ (CO) ₁₂の高圧研究」Inorg. Chem . 43 (17): 5245–5252. doi :10.1021/ic049617y. PMID 15310201.

[2] Farrugia, Louis J. (1997). 「金属カルボニルクラスターのダイナミクスと流動性: いくつかの古くて新しい問題」. Journal of the Chemical Society, Dalton Transactions (11): 1783–1792. doi :10.1039/A608514H.

[3] ^ブルース、MI; ジェンセン、 CM ; ジョーンズ、NL (1989)。「多核ルテニウム錯体」。無機合成。第26巻。pp. 259–61。doi : 10.1002 /9780470132579.ch45。ISBN 978-0-471-50485-6。

[4] Fauré, Matthieu; Saccavini, Catherine; Lavigne, Guy (2004). 「遷移金属カルボニル化合物」.無機合成. 第34巻. p. 110. doi :10.1002/0471653683.ch3. ISBN 978-0-471-64750-8。

[5] ^ Hastings, WR; Roussel, MR; Baird, MC「[Ru(CO) ₅ ]から[Ru ₃ (CO) ₁₂ ]への変換のメカニズム」Journal of the Chemical Society、Dalton Transactions、1990、203-205ページ。doi : 10.1039/DT9900000203

[6] Bruce, MI; Williams, ML「ドデカカルボニル(テトラヒドリド)テトラルテニウム、Ru ₄ (μ-H) ₄ (CO) ₁₂」無機合成、1989年、第26巻、262-63ページ。ISBN 0-471-50485-8。

[7] 本山幸弘; 糸永力; 石田俊樹; 高崎幹弘; 永島秀夫 (2005). 「三ルテニウムクラスターを触媒として用いたヒドロシランによるアミドのアミンへの触媒還元」.有機合成. 82. 188. doi :10.15227/orgsyn.082.0188.

[8] Domingos, AJP; Howell, JAS; Johnson, BFG; Lewis, J. (1990). 「トリカルボニル鉄およびトリカルボニルルテニウムのη-ジエン錯体の合成用試薬」無機合成。第28巻。pp. 52–55。doi : 10.1002/9780470132593.ch11。ISBN 978-0-471-52619-3。

[9] Hastings, W. Ross; Baird, Michael C. (1986). 「ルテニウムテトラカルボニルの新しい形態」.無機化学. 25 (16): 2913–2915. doi :10.1021/ic00236a054.

[10] Nicholls, JN; Vargas, MD「カルビド-カルボニルルテニウムクラスター錯体」無機合成、1989年、第26巻、280-85ページ。doi : 10.1002 /9780470132579.ch49