ノナカルボニル二鉄

テンプレート:Chembox ノナカルボニル二鉄（ノナカルボニルにてつ、テンプレート:Lang-en-short）は、化学式が Fe₂(CO)₉ と表される鉄の錯体である。この金属カルボニルは、有機金属化学や有機合成における重要な試薬である。これは Fe(CO)₅ より反応性の高い鉄(0)の供給源で、不揮発性のために処理がそれほど危険ではない。この雲母状の橙色の固体は、すべての通常の溶媒に対して事実上不溶性である。

構造と合成

最初の合成法によれば、Fe(CO)₅ の酢酸溶液を光分解することによって Fe₂(CO)₉ が高収率で得られる。

$2\mathrm{F}\mathrm{e}(\mathrm{C}\mathrm{O}){\phantom{A}}_5⟶\mathrm{F}\mathrm{e}{\phantom{A}}_2(\mathrm{C}\mathrm{O}){\phantom{A}}_9+\mathrm{C}\mathrm{O}$

Fe₂(CO)₉ は3つの架橋 CO 配位子によって結合した1対の Fe(CO)₃ 中心から成り立っている。鉄原子は等しく八面体形構造をとっている。その低い溶解度が結晶の成長を抑制するため、Fe₂(CO)₉ の構造の解明は難解で興味深いことであった。メスバウアースペクトルは D_3h 対称構造と矛盾しない四重極ダブレットを示した。

反応

Fe₂(CO)₉ は Fe(CO)₃(diene) や Fe(CO)₄L 型の化合物の前駆体である。そのような反応は主に THF 溶液中で行われる。この反応では、少量の Fe₂(CO)₉ が次のような反応式で THF に溶解していることが示唆されている。

$\mathrm{F}\mathrm{e}{\phantom{A}}_2(\mathrm{C}\mathrm{O}){\phantom{A}}_9⟶\mathrm{F}\mathrm{e}(\mathrm{C}\mathrm{O}){\phantom{A}}_5+\mathrm{F}\mathrm{e}(\mathrm{C}\mathrm{O}){\phantom{A}}_4(\mathrm{T}\mathrm{H}\mathrm{F})$

トリカルボニルシクロブタジエン鉄は Fe₂(CO)₉ から合成される。また、野依(3+2)反応として知られるジブロモケトンからの(3+2)環化付加反応によるシクロペンタジエノンの合成にも用いられる。

低温での Fe₂(CO)₉ の紫外可視光分解では、不飽和錯体 Fe₂(CO)₈ の架橋 CO 体と非架橋 CO 体、両方の異性体を与える。