Darstellung und eigenschaften von tetracarbonylkobalt-zinn- und -blei-verbindungen

Darstellung und eigenschaften von tetracarbonylkobalt-zinn- und -blei-verbindungen

477 DARSTELLUNG UND EIGENSCHAFTEN -ZINN- UND -BLEI-VERBINDUNGEN GkTER SCHMID=und Fachbereich D-3550 (Eingegangen Metallic GijNTER ETZRODT ...

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477

DARSTELLUNG

UND EIGENSCHAFTEN

-ZINN-

UND -BLEI-VERBINDUNGEN

GkTER

SCHMID=und

Fachbereich

D-3550

(Eingegangen

Metallic

GijNTER ETZRODT

Chemie

Lahnberge,

der UniversitBt Marburg/Lahn

den 17. Februar

tin and lead

Sn[Co(CO)41qand

PbrCo(CO)3P(CgHg)314. to form the salts or acetone

whereas

(B-R-D.)

react with

to give

resp.

Co2(CO)9

in ether

PbfC~(co)~]~

to give

reacts

PbICo(CO)IiP(CsHg)~~jCo(C0)4

Lithium

LiCo(CO)q coordinate

and sodiuin react

and N~CO(CO)~. to the lead seems

the tin in Sn[Co(CO)4]4

the coordination

Marburg

1977)

P~[CO(CO)~~~

triphenylphosphine

ether

VON TBTRAC_ARBONYLKOBALT-

and

with

Pb[Co(CO)d]4 : solvents like

Polar

atom

with

in Pb[,Co(CO)A4,

not

to be

able

mit

Col(CO).

to extend

number.

Zusammenfassunq letallisches

Zinn

und

Sx$Co(CO)~]~

bzw.

PbfCo(CO).j4.

Pb[Co(CO)4)e

zu Pb~Co(CO),P(C~B~~,j,Co(CO~~

Pb~CoCCO),P(CIES),]~Pb[Co(CO)d]. mittel

wie

die Aether

Blei

reagieren

Lithium

Sake oder

Mit

Aceton

Triphenylphosphin

und Natrium

LiCo(CO)c

d] ., *Irend

Eir das

Erweiterung

der Koordinationszahl

Zinn

zu

reagiert

und bilden

und NaCo(CO),.

kourdinieren

_im Pb[Co(CO)

in Aether

mit Polare

Lijsuugs-

an das Sleiatam

im Sn[Co(CO)Q]6

mijglich scheint,

keine

Einleituna Xtirzlich berichteten SiLylidyn-tri der

ala

Co,Si

veranlapte

aufweist mit

bereits

[2].

rnit Kobalt

Zxistenz

von

auf Grund

Jedoch

CISn[Co(CO)I], Kohaltatome

und

der

zeigen

weder

keine beim

Sn[Co(CO),],

Zinn

(CO),CoSGe-C,S,

noch

Blei

zu bilden.

bereits

eine

Die

[4,5J

mit

an, da(3 Zinn,

zur AusbiBdung

Brhitzen

analoger

und Blei

Sn[Co(C0)6]d

Neigung

Cluster-

durchzufGhren,

Cluster

[3] und

ersten

Dxistenz

GermanFur+Cluster

deutet

Auch

aufweist.

nach

Untersuchungen

heteronukleare

Grope,

des

tetraedrische

ElementenZinn

einem

ClSn[Co(Co).],

seiner

Tetraedern

ode?

ist keine

wohl

von CosSn-

Bestrahlen

Verkniipfung

van der

zu beobachten.

nachfolgend

beschriebenen

Reaktionsverhalten zum

uon

Co(CO)4-Gruppen

die

Die Prage

den homologen

Tendenz,

Blei

Cl].

frSher

wurde

isolierten

Struktur

(CD),Co,Si-Co(CO).,

Bauelement

entsprechende

uns,

berichtet

und

kobaltnonacarbonyl-Clusters

Clustersysteme

Die

iiber Synthese

charakteristischee

einheit

nachden

wir

Untersuchungen a gegediber

von COG

haben

das

metallischem

Zipa

und

fnhalt.

Ercebnisse

Feinverteiltes sther

Zinn

und Blei- reagderen

mit

zu Tctralcis(tetracarbonylkobalt)zinn,

-blei,

Pb[Co(CO),]d-

[+%I und W.A.G. Pb[Co(CO)d]d intensiv

erhalten

Graham

bildet

violette

schwarzen,

Das

Sn[Co(Co),],

in Aether

Lasungen

und

und kristallisiert

S~~CO(CO)~]~

entsteht

der

die

bzw,

von M, Bigorgne

Verbindung

dunkelgtine

wiirfelfijrmigen Kristallen, werden.

Sn[Co(CO),),,

ist nit

[5] beschriebenen

in Diai;hyl-

Co2(CO),,

identisch.

in PetrolBther in

nahezu

in 92 46 Ausbeute

dagegen

nur

in

etwa

14 % Ausbeute:

M + 2 COAX

Aether

2

M[CO(CO),],

(M

= Sn,

Pb)

(1)

-479

Unter

Luftausschlu9 whhrend

haltbar, wird.

Beim

Luftzutritt ist keine

Ab 96jCtritt

Xetallspiegels

findet bei

bei

Erhitzen

festzustellen, eines

ist P~[CO(CO)~]~

keine

ld°C

Zndertem weniger

sich

Stunden

Co4(CO),. Sowohl maximal

nur

Pb[Co(CO).]e

Bildung vielmehr

Clusterbildung

lassen

langsame

Auch

ein.

bei

statt.

Spuren

von

beobachtet

(CO),Co-PbCo3(CO)g

Zersetzung

unter

Bildung

UV-Bestrahlung

in Lijsung

Nach

Bestrahlung

5-tggiger

wBhrend

vollst%dige

unbeschrsnkt

Zersetzung

von COALS

nachweisen,

eine

im Kiihlschrank

neben

unver-

50°C

innerhalb

bei

Zersetzung

unter

Bildung

von

stattfindet. in der

Zinn-

4 CO-Gruppen

M[co(CO),]~

als

such

durch

+ 4 P(CIH~)Z

in der

Bleiverbindung

Triphenylphosphin

kijnnen

ersetzt

-D M[Co(CO),P(C,B,),],

werden:

+ 4 CO

(2)

(M = Sn, Pb)

Pb[Co(CO)

.P(CsHs)

Dagegen nicht

sind rein

die

Wie

Bildung

Petrolzither

lost mit

Wir

gef8rbt. basischen

zweifach

sich

Farbe.

zu Blei

Co(CO)e-Gruppen Xoordinationszahl

LBsungen

Befund

Aether

imrner die gleiche

IR-spektroskopisc'

Verbindungen

sowie

kleinere

Zinnatom

ist.

griiner, in

in Aceton

sind braun

mit

wird

der

dem Bleiatom

vermutlich

die

in

dunkelbraun

rotbraune

bis

den

Offensichthch

ist das

im Sn[Co(CO),j, daB keine

Eigen-

erwshnten

LBsungsmittelmolekiilen

abgeschirmt,

magiich

mit

Da Sn[Co(CO)e]d

von

auszuschliepen,

so gut

Komplexe

auf Wechselwirkungen

und Aceton

beobachtet.

annimint, ist die Koordination

gleich

man

in Aether

zuriick. In PetrolBther

wohl

substituierten

werden.

Zerfallsprodukte.

P~[CO(CO)~]~

Loslingsmittel

der Verbindung

dargestellt

der hijher substituierten

violetter

im Pb[Co(CO)a]d

Kobaltatome

ebenfalls

In Lijsung beobachtet

fiihren diesen

LSsungsmitteln

4 kann

und

charakterisierbarer

erwshnt

farbe

einfach

erhsltlich.

allmshliche nicht

a] ,Co(CO)

Farbe an die

im Ver-

van den

vier

Erhijhung der

.

Die

optischen

Unterschiede

und Aceton-LSsungen UV-Spektren In Aceton

und

DiSthylSther wPhrend

Die durch

auftreten.

SymmetrieZnderung

kBnnen

bzw.

nicht

beobachtet,

in den

DisthylBther-

in Abb.

die

1. Haximm

Petrolsther

1 dardestellten

(NaCl,

1st

Aether

die

sich

505

da

KBr,

sehr

wird

such

diese

619 nn

in den (vgl.

Reaktion

Bildung Reaktion

Reaktionsgeschwindigkeit

und

Tab.

I)

von Pb[Co(CO)4]4

schnelle

C.sJ) und

590 nm

bedingte

im vCO-Bereich

AcetonlBsungen

werden,

In

bei

Lijs~ngsmittelkoordination

DiXthylZther,

eintritt.

554 und

bei

2 Banden

IR-Spektren

vemessen

doch

je

im Molekiil dokzmentiert

KEvettenmaterial

halogenid

such

ist

in

unterschiedlichen

in n-Xexan

dem

werden

PetrolBther-,

deutlich.

zu beobachten,

stark

der

tit

von Bleizwar

such

wesen;ilich

yeringer.

;33

0 400 _I -s

500

600

700 WelIenliingz / nm

800

481

In der

LFteratur

Synthese

finden

von PNCO(CO)~]~

P~[CO(CO),P(C~H~)~]~ von

Pb(NO,)i

mit

bei

angegebenen (vgl,

Tab-

Die

IR-Daten Rbenso

lie8

isolierten

wir

unter

den

den

substituierten

Pb[Co(CO)e]r

1Zipt sich

LiCo(CO)I

verwenden,

5ZW.

mit

dem

entsprechenden

denen das

nicht

Complex

wir

jedoch

Rbenso

nicht

konnten

Blei

[S]

wir

nur

fiir P~[CO(CO)~]~ identisch

Substitutionsprodukt reproduzieren,

Vielmehr

Reaktionsbedingungen

Pb[Co(CO),P(C‘H5)3]4.

vorziiglich indem

der

Umsetzung

von Pb[Co(CO)c].

angegebenen

man

zur Herstellung

von NaCo(CO),

es in DiathylZther zur Reaktion

4 M + Pb f 4

+

4

der

erhielten

den Autoren

sich

sich mit

metallischem

Alkalimetall

Pb[Co(CO)a]

Bei

PbtCo(CO)c]..

von

Z van uns

[7]

mit

sind mit

dfe

Phosphinderivat [6-31.

in Ha0

von HCo(C0).

Pb[Co(CO),P(C&)x]

4-fach

dem

ebenfalls

isolieren.

l)-

bzw.

NaCo(COJa

der Umsetzung

Pb[c~(Co)~]~

3 Arbeiten,

beschsftigen

sondern

Pb[Co(COf&,

sich

bei

0-C

bringt.

MCo(CO14

(3)

(M = Li, Na) Die

vCO-Frequenzen

sind bis grenzen

des

auf eine mit

den

Schulter

als Pb[Co(CO),],

da8

es sich

hierbei

substituierten langwellige

um die

Uebergang

r20Sn

angegebenen und

lo*~b

nicht

von

Massen

identisch.

Die

Produktes

[8]

Sn[Co(C0!1]4 der Fehlervollstgndige mit legt

charakterisierte

man

denjenigen nahe;

Verbindung zu den

erwartungsgemZ8

Phosphineine

vCO-Banden. Sn[Co(COl,],

beobachtet

= 636)*

innerhalb

unsubstituierten

findet

der

cm-r

von Pb[Co(CO)*].

von den

Verschiebung

(m/e

[5]

von uns

Verbindungen

die Molekiilionen

a Die

1999

beschriebenen

In den Massenspektren

SnCo*(CO)r,+

bei

(11 dargestellten

der vCO-Banden

des

Beim

GI.

Literaturdaten

Uebereinstimiilung

handelt.

nach

und

und

werden.

PbCo4(CO),+

beziehen

sich

Pb[Co(CO),]4

Vielmehr (612)*

findet die

kannen man

mit

um 6 bzw-

auf die hgufigsten

Isotope

482 Tabelle

I: vCO-Schdngungen

von

Sn[Co(CO)~P(C,H~?~]r,

S~~ECO(CO)_~]~,

Pb[Co(CO)&,

PbC'ColCU),P~C6H,),I~

und Pb[Co(CO),P(C~H,),j,Co(CO)c

Frequenzen

'Verbindung

Sn[ Co(.COj 41.

Sn[Co( CO) ,P(C.Hs I 3] 4

Lit,

2080

(sst1.2033

(schir;

2020

(sst),1996

(schw) a)

2000 1930

(St),1958 (sst) (m),1903 (schw) b)

2073

(sst),2031

(m)

2016

(sst),1994

(schw)

2066, 1992 1929

2053, 1966,

c5-j

"' a)

1864d)

(St),1956 (m), 1902

(sst; (schw) bl

2073

t&j,2036

fm)

2003 1965

(sst),1975 (sst).1936

2079 2032

(m) i

2018

(sst

1999

(Scf:

1994

(SCS

2073

(ssti

2030

(m)

2016

[ssti

1994

(SCY

(m) (-s~h)~)

a) in n-Iiexan-LSsung b) in Nujol-Verreibung c) Anqaben

fiir *'P~CO(CO)~]

d) in DiSthylSther, sst = sehr

stark:

m = tittel:

schw

Sch = Schulter

2"

Intensit~tsver!iSltnissc st = stark

= sch--ach

(ssf

sind konzentrationsabhsngig

483 ,lO

kleineren

CO;Gr~ppen

schrittweiser eine

CO&&au

weitere

In beiden

Piagmente,

SnCol + und PbCod*

bis

Abbaureihe

resultiert

Firma

Varian

Umsetzungen

Typ

mit

von S~[CO(CO)~]~

gereinigt.

Aether

Man

gibt

abgefrittet

kristallisieren

aus.

IdentitBt

besohiriebenen

Aus

bei

auf eingesetztes Kristalle

wird

extrahiert.

mit

einem

stickstoffge&ittigten

des

Zinn

anschliepend

Anschlieoend

Rohprodukt

den

GerBt

Die Analysen

Fachbereichs

Chemie

eine

werden

mit

Petrolgther

riihrt bei

und der den

C,

und Aether

Form

mit

brauner,

dem

mit

Xtherischen

0,32 g sn[Co(c0)4]a

6 Tage

und braunem.

Riickstand mehnnals

vereinigten

in der

Raumtemperatur

23.02: C,,Co,O,,Sn

der Verbindung

Jod

1,9 g (5‘6 m~ol)

Lijsung von

von iiberschiissigem Zinn

- 35°C

(Gef.:

mit

zu und

C0a(C0)~)in

je 50 ml

Lasungen

(14 %, bezogen

tirfelfarmiger her.:

C,

23.94

i_n der Literatur

Komplex [4], [S] folgt auflerdem aus dem IR-

spektrenvergleich,

der

ausgefiihrt.

in SO ml Aether

lang.

bis.zu

Gmtliche

Schliffgersten.

g (84 m?~Iol) feingepulvertes

Ki'8rme ange;sitzt und

aufgenom.men,

Abteilung

Darstellung

Die

457

herk6mmlichen

Marburg

COAX

CO-Verlust

IR-Spektren

in absolutierten,

in der Analytischen

wieder

PbCol(CO)la+

doppeltfokussierenden

70 eV, die

Perkin-Elmer

UniversitZt

10.0

einem

711 bei

erfolgten

LGsungsmitteln

mit

wurden

Gitterspektrometer

wurden

und

der Versuche

Die Massenspektren der

Je

einer

SnCo,(CO),z+

ebenfalls unter schrittweisem i -L und PbCo3 fiihren. Metallfragmenten SnCo,

Beschreibunq

ein

beobachtet,

die

entstehen,

wird

aus dem Verlust

so dap die Fragmente

Co(CO1

FSllen

%).

Darstellung Zu einer

von Sn[Co(CO),P(CcH~?,]4

AufschlZmwng

10 ml Toluol

von

werden

0,28

Reaktionsgemisch

Das

8 Stunden trennt,

wird

getrooknet. 87 %,

l'angsam

auf

0,18

g

13.25;

Sn.

7-65:

Co,

13-55:

Sn,

6.82

a)

aus

Zu

40,O

von

Pb

werden

und

g

mit

mMo1)

Riihren

wobei

schliepend

wird

Aether

der

ather

her.:

b)

C,

aus

die

auf

Lijsung

Ausbeute

21.56:

Pb(XO,),

Co,

C,

her,:

56-77:

C.

57.99:

und

XaCo(CO),

[6-j wJrdsn

1.c 30 ml

Db(N03)z,

ebenfalls ein

23.25:

schwarzer

in

30 ml

Biederschlag

CO,

Blei

wird,

50-29

X20

aus

der

von CoZ(CO)*.

X).

0,35

g

(3.45

f-IZO, zugegeben, ab,

Petrol-

C1GCoq016Pb

von

0,15'g

An-

abgefrittet

Rristalle

50.1.

L~sung

mMol)

ca.

eingesetztes

CO,

einer

sauerstcfffrciem geX5st

betragt erw;irmt

auf

23.48:

zu

Aether

Umkristallisation

bezogen

Pb,

ml

Wshrenddessen

eberschiissigem

Pb,

50

6,l g (17.8

wiirfelformige

92 %,

26-45:

getropft.

und

Reaktionsdauer

entfernt.

26.27:

Stunde

Raumtemperatur

von

Co,

in

schnell

Die

gekiihlt,

NaCo(CO),

sich

(Gef.:

Blei

einer

250 ml Aether,

langsam

21.37:

Bntsprechend

im Vakuum

%),

schwarzglsnzende,

Pb[Co(CO),]+, C,

abge-

Sn[Co(C0)3P(CrHs)a]r,

feingepulvertem

im Vakuum

liefert

(Gef.:

L&sung

und

C,,~H,oCoa012P+Sn

im Verlaufe

in

Biswasser

7 Stunden,

und

Nach

Co,(CO),

Coz(CO)II, gelijst wird

gegeben.

Pb[Co(C0)4]4

(193.0

unter

in

erhitzt.

farblosen

SnfCo(CO)*],.

Co,

Darstellung

der

Sieden

ausgewaschen

eingesetztes

Ii, 3.16; 3-48:

zum

rotbraunes

-_ c,

Sn[Co(COJ4],

Triphenylphosphin

bis

von

Petrolsther

Ausbeute

mXo1)

mMol1

Niederschlag

mit

bezogen

g (0,12

g (1,07

wird

der

mehrmals

0,10

nach

(1.8

m&Iol)

mxol)

Es dem

scheidet Ab-

485

fritten &sung Die

mit

PetrolZther

konnten

analytischen

IdentitZt

mit

c) aus Blei

12.5 mMo1

unter

HCO(CO)~

sich

nur

88 %, bezogen

auf

durch

nicht

Zu einer

die

HCo(CO),. und

Lijsung von

O°C

umgesetzt.

violett. neben

werden. Die

Nach

wenig

COAX

Ausbeute:

2,44 g,

Identifizierung

IR-Spektrenvergleich.

der Reaktionsl&sung

mit

P(C,H,),

sondern

DUrch

konnte

nur Pb[Co(CO),P(CeHs)3j4

Pb[Co(CO)3P(CIH1)3]4

Aufschlammung

20 Stunden

zum

van der

und

von

30 Minuten

g (lo,85

mMo1)

gebildete

3-31:

in fast H,

3-15:

Co,

Pb[Co(CO),],

P(CsH,),

dunkelviolette mehrmals Das

i3.37,

erhitzt

Niederschlag mit

Petrol-

luftstabile

quantitativer Co,

und

in

Ausbeute

erhalten

CBdHIOCo1012PQPb

l-2-89 %)-

PbrCo(COl,P(CdH~),i~Co(CO)B

lTt?fOl) Pb[Co(CO)&

mit

mMo1)

im Vaklium getrocknet. kann

H,

g (0,67

Lijsung abgefrittet,

C, 54-08:

C, 55-18:

zusammen

Der

farblosen

(Gef,:

g- (0,42

2,84

Sieden.

gewaschen

Darstellung

von 0,6

fiigt man

Pb[Co(CO)aP(C&,),].

und

[9] bei

O°C konnte isoliert

einer

nit

Minuten

Pb[Co(CO).P(C.H,).].

von

30 ml n-Hexan

0,38

belegen

werden,

Darstellung

her.:

bei

Elementaranalyse

ebenfalls

werden.

wenigen

eingesetztes

Umsetzung

ather

27,6 g Blei

Pb[Co(CO).].

sofortige

wird

nach

Reaktionszeit

HCO(CO)~

isoliert

(35 % d. Th.).

P~[CO(CO)~]~.

in 125 ml Petrolather

Lijsung fzrbte

erfolgte

PetrolZther-

werden

IR-Spektrum

a) beschriebenen

'[8 ] wurden

1.c

14-stiindiger und

sowi e das

Aus der

isoliert

g PbfC0(C0)~]4

Daten

dem

wurde.

und HCo(CO),

Entsprechend

Die

0,14

extrahiert

0,72

gerCihrt.

g (2,75

Der

werden mMo1)

in fast

mit

40 ml Benz01

P(CsHS),

quantitativer

bei

versetzt

Raumtemperatur

Ausbeute

erhaltene

fritten lijsung

Die

mit

konnten

C,14

analytischen

IdentitZt c)

PetrolZther

Entsprechend

bie

mNo1

HCo(C0).

sich

nach

Reaktionszeit

und ECo(CO),

nur

durch

ebencalls isoiiert

die

Zu einer

neben

Die

mit

Nach

wenig

Coz(CO)a

Ausbeute:

2,44 g,

Identifizierung

P(CsH5),

s ) s] 1 sondern

Pb[Co(C0)3P(CeH

vcn

umgesetzt.

IR-Spalctrenvergleich.

der Reaktionsltisung

AufschlZmmung

20 Stunden

2,84 Der

Sieden.

farblosen

gewaschen

und

Durch

konnte

nur Pb[Co(CO)sP(CsHs)s]l

(Gef.:

g (lo,85

zusar;?men mit

3.31:

in fast H,

3.15;

Co,

30 lXinuten ge+shrt.

g (2‘75

Der

CO,

13.37.

erhitzt

mit

Petrol-

luftstabile Ausbeute

erhalten

CB+H~~CO.OLZP,P~

u,).

aCofCO)a

werden

mMo1)

in fast

Das

und

in

Niederschlag

mehrmals

quantitativer

12-89

Pb[:Co(CO).].

0,72

P(CIBs)s

dunkelviolette

getrocknet.

von Pb[Co(CO),P(C6B~)~]

g [O,a2 mMo1)

mMo1)

gebildete

im Vakuum

C, 54.08:

c, 55-.18: H,

g (0,67 r&%01) Pb[Co(CO)e]a

Lijsung abgefrittet,

4 kann

Pb[Co(CO),P(C,R,),]

Darstellung

von 0,6

fiigt man

zum

von der

werden,

und

O°C

violett.

werden.

HCO(CO)~.

Lgsung

von Pb[co(CO)1P(CsH,)a]4

30 ml n-Hexan

Bther

[S]'bei

Minuten

isoliert

einer

isierden.

Darstellung

un&

(35 % d. Th.),

belegen

mit

O°C konnte

bei

Blementaranalyse

nicht

g Blei

wenigen

Pb[Co(CO)a]r

sofortige.lJmsetzung

0,38

PetrolZther-

Pb[Co(CO)a]d.

PetrolZther

auf eingesetztes

88 %, bezogen erfolgte

27,6

in 125 ml

X4-stiindiger

ser.:

der

werden

IR-Spektrum

a) beschrlebenen

‘[8] wurden

1-c

Lijsung fKrbte

wird

] a isoliert

das

sowie

unter

l

Aus

Blei. und HCo(CO)e

au3

12,5

g Pb[Co(CO)

Daten

de-

tit

extra'niert wurde,

mit

40 ml Benzol

P(CaF,5)J bei

q%antitativer

versetzt

Raumtemperatur

Ausbeute

erhattene