Trirutenio dodecacarbonile
| Trirutenio dodecacarbonile | |
|---|---|
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12.jpg) | |
| Nome IUPAC | |
| trirutenio dodecacarbonile | |
| Caratteristiche generali | |
| Formula bruta o molecolare | C12O12Ru3 |
| Aspetto | solido arancione |
| Numero CAS | |
| Numero EINECS | 239-287-4 |
| PubChem | 6096991, 519095 e 14641151 |
| SMILES | [C-]#[O+].[C-]#[O+].[C-]#[O+].[C-]#[O+].[C-]#[O+].[C-]#[O+].[C-]#[O+].[C-]#[O+].[C-]#[O+].[C-]#[O+].[C-]#[O+].[C-]#[O+].[Ru].[Ru].[Ru] |
| Proprietà chimico-fisiche | |
| Solubilità in acqua | insolubile |
| Temperatura di fusione | 150 °C (423 K)[1] |
| Indicazioni di sicurezza | |
| Frasi H | 332 [1] |
| Consigli P | 304+340+312 [1] |
Il trirutenio dodecacarbonile è il composto chimico cluster con formula Ru3(CO)12. È l'unico carbonile binario stabile del rutenio.[2] In condizioni normali è un solido arancione, insolubile in acqua ma solubile in solventi organici non polari. Disponibile in commercio, viene usato come precursore per la sintesi di altri composti organometallici di rutenio.
Struttura
[modifica | modifica wikitesto]Ru3(CO)12 cristallizza con struttura cristallina monoclina, gruppo spaziale P21/c, con costanti di reticolo a = 811 pm, b = 1477 pm, c = 1533 pm e β = 110,6°, quattro unità di formula per cella elementare. Nella struttura sono presenti unità molecolari con simmetria D3h, formate da un triangolo pressoché equilatero di atomi di rutenio; la distanza media Ru-Ru è di 285 pm. Ogni atomo di rutenio è legato a quattro leganti CO, due in posizione assiale e due in posizione equatoriale.[3][4] La struttura è analoga a quella di Os3(CO)12, mentre in Fe3(CO)12 due CO sono legati a ponte e la simmetria diventa C2v.
Sintesi
[modifica | modifica wikitesto]Il cluster fu sintetizzato per la prima volta nel 1936 da Wilhelm Manchot e Wilhelm J. Manchot,[5] attribuendogli però erroneamente la formula Ru2(CO)9. Nel 1961 Eugene R. Corey e Lawrence F. Dahl evidenziarono che la formula corretta era Ru3(CO)12.[6]
Il composto si ottiene trattando soluzioni di tricloruro di rutenio con monossido di carbonio, in genere sotto pressione.[7][8] La stechiometria della reazione non è nota con certezza; una possibilità è la seguente:
Reattività
[modifica | modifica wikitesto]Ru3(CO)12 è un solido arancione stabile all'aria, ed è il più stabile dei carbonili binari del rutenio. Sono noti anche i composti Ru(CO)5 e Ru2(CO)9, che nel tempo tendono a trasformarsi in Ru3(CO)12.[2] Ad esempio, Ru3(CO)12 sotto pressione di CO si converte nel monomero rutenio pentacarbonile; quest'ultimo è però meno stabile e col tempo riforma il cluster di partenza:
La costante di equilibrio della reazione è 3,3 x 10−7 mol dm−3 a temperatura ambiente.[9] L'instabilità di Ru(CO)5 contrasta con la robustezza del corrispondente Fe(CO)5.
Ru3(CO)12 possiede una chimica ricchissima dove il nucleo centrale trinucleare di rutenio rimane intatto e vengono sostituiti più leganti CO. Per riscaldamento in presenza di fosfine, fosfiti o altre basi di Lewis L si ottengono così prodotti tipo Ru3(CO)9L3 e Ru3(CO)10L2. Queste reazioni sono spesso accompagnate anche dalla formazione di complessi mononucleari come Ru(CO)3L2.[2]
A partire da Ru3(CO)12 si possono ottenere inoltre numerosissime specie a varia nuclearità. Alcuni esempi sono:[2]
- l'idruro anionico [HRu3(CO)11]−, studiato come catalizzatore di idroformilazione
- specie ad alta nuclearità come H2Ru4(CO)13 e H2Ru6(CO)18
- il cluster tetraedrico Ru4(μ-H)4(CO)12 contenente 4 idruri a ponte[10]
- derivati fluorurati come Ru(CO)3F3 e [Ru(CO)3F2]4
- cluster contenenti leganti carburo interstiziali, sia neutri come Ru5C(CO)15 e Ru6C(CO)17, sia anionici come [Ru10C(CO)24]2− e [HRu10C(CO)24]−[11]
Note
[modifica | modifica wikitesto]Bibliografia
[modifica | modifica wikitesto]- (EN) M. I. Bruce, C. M. Jensen e N. L. Jones, Dodecacarbonyltriruthenium, Ru3(CO)12, in Inorg. Synth., vol. 26, 1989, pp. 259-61, DOI:10.1002/9780470132579.ch45.
- (EN) M. I. Bruce e M. L. Williams, Dodecacarbonyl(tetra-μ-hydrido)tetraruthenium, Ru4(μ-H)4(CO)12, in Inorg. Synth., vol. 26, 1989, pp. 262-63, DOI:10.1002/9780470132579.ch45.
- (EN) E. R. Corey e L. F. Dahl, Trinuclear osmium and ruthenium carbonyls and their identities with previously reported Os2(CO)9 and Ru2(CO)9, in J. Am. Chem. Soc., vol. 83, n. 9, 1961, pp. 2203-2204, DOI:10.1021/ja01470a044.
- (EN) M. Faure, C. Saccavini e G. Lavigne, Dodecacarbonyltriruthenium, Ru3(CO)12, in Inorg. Synth., vol. 34, 2004, pp. 110, DOI:10.1002/0471653683.ch3.
- (EN) W. R. Hastings, M. R. Roussel e M. C. Baird, Mechanism of the conversion of Ru(CO)5 into Ru3(CO)12, in J. Chem. Soc., Dalton Trans., 1990, pp. 203-205, DOI:10.1039/DT9900000203.
- (DE) W. Manchot e W. J. Manchot, Darstellung von Rutheniumcarbonylen und ‐nitrosylen, in Z. Anorg. Allg. Chem., vol. 226, n. 4, 1936, pp. 385-415, DOI:10.1002/zaac.19362260410.
- (EN) R. Mason e A. I. M. Rae, The crystal structure of ruthenium carbonyl, Ru3(CO)12, in J. Chem. Soc. A, 1968, pp. 778-779, DOI:10.1039/J19680000778.
- (EN) J. N. Nicholls e M. D. Vargas, Carbido-Carbonyl Ruthenium Cluster Complexes, in Inorg. Synth., vol. 26, 1989, pp. 280-85, DOI:10.1002/9780470132579.ch49.
- (EN) P. R. Raithby e A. L. Johnson, Trinuclear Clusters of Ru/Os without Hydrocarbon Ligands, in D. M. P. Mingos e R. H. Crabtree (a cura di), Comprehensive Organometallic Chemistry III, 6: Compounds of Group 8, Elsevier, 2007, ISBN 978-0-08-045047-6.
- Sigma-Aldrich, Scheda di dati di sicurezza del trirutenio dodecacarbonile, su sigmaaldrich.com, 2019. URL consultato il 10 marzo 2020.
- (EN) C. Slebodnick, J. Zhao, R. Angel, B. E. Hanson e altri, High Pressure Study of Ru3(CO)12 by X-ray Diffraction, Raman, and Infrared Spectroscopy, in Inorg. Chem., vol. 43, n. 17, 2004, pp. 5245-5252, DOI:10.1021/ic049617y.
- (EN) R. E. White e T. P. Hanusa, Ruthenium: Organometallic Chemistry, in Encyclopedia of Inorganic Chemistry, 2ª ed., John Wiley & Sons, 2006, DOI:10.1002/0470862106.ia209, ISBN 9780470862100.
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