Nickel carbonyl (IUPAC Name: tetracarbonylnickel) ist die Organonickel-Zusammensetzung mit der Formel Ni (CO). Diese Blaß-gelbe Flüssigkeit ist der hauptsächliche carbonyl von Nickel. Es ist ein Zwischenglied im Prozess von Mond für die Reinigung von Nickel und einem Reagens in der organometallic Chemie. Nickel carbonyl ist die toxischste in Industrieprozessen gestoßene Substanz.

Struktur und das Abbinden

Nickel tetracarbonyl enthält Nickel im Nulloxydationsstaat. Es hat 18 Wertigkeitselektron, und ist ein vierflächiges Molekül mit vier carbonyl (Kohlenmonoxid) ligands beigefügt Nickel. Die CO ligands, in dem der C und der O durch dreifache Obligationen verbunden werden, sind covalently, der zum Nickel-Atom über die Kohlenstoff-Enden verpfändet ist. Elektronbeugungsstudien sind auf diesem Molekül durchgeführt worden, und das NETZINFORMATIONSZENTRUM und die C-O Entfernungen sind berechnet worden, um 1.838 (2) und 1.141 (2) Angströme beziehungsweise zu sein.

Vorbereitung

Ni (CO) wurde zuerst 1890 von Ludwig Mond durch die direkte Reaktion von Nickel-Metall mit CO aufgebaut. Diese Pionierarbeit hat die Existenz von vielen anderes Metall carbonyl Zusammensetzungen, einschließlich derjenigen V, Cr, Minnesota, Fe und Co ahnen lassen. Es wurde auch industriell auf die Reinigung von Nickel am Ende des 19. Jahrhunderts angewandt.

An 323 K wird Kohlenmonoxid über unreinen Nickel passiert. Die optimale Rate kommt an 130 °C vor.

Ni (CO) ist gewerblich nicht sogleich verfügbar. Es wird im Laboratorium durch carbonylation von gewerblich verfügbarem bis (cyclooctadiene) Nickel (0) günstig erzeugt.

Reaktionen

Thermischer decarbonylation

Auf der gemäßigten Heizung zersetzt sich Ni (CO) zum Kohlenmonoxid und Nickel-Metall. Verbunden mit der leichten Bildung von CO und sogar unreinem Nickel ist diese Zergliederung die Basis für den Prozess von Mond für die Reinigung von Nickel. Thermalzergliederung fängt nahe 180 °C und Zunahmen bei der höheren Temperatur an

Reaktionen mit nucleophiles und abnehmenden Agenten

Wie anderes niedriges-valent Metall carbonyls ist Ni (CO) empfindlich, um durch nucleophiles anzugreifen. Angriff kann am Nickel-Zentrum vorkommen, auf Versetzung von CO ligands, oder an CO hinauslaufend. So reagiert Spender ligands wie triphenylphosphine, um Ni (CO) (PPh) und Ni (CO) (PPh) zu geben. Bipyridine und verwandter ligands benehmen sich ähnlich. Der Monoersatz von Nickel tetracarbonyl mit anderem ligands kann verwendet werden, um Tolman elektronischer Parameter, ein Maß des Elektrons schenkende oder sich zurückziehende Fähigkeit eines gegebenen ligand zu bestimmen.

Die Behandlung mit Hydroxyd gibt Trauben solcher als [Ni (CO)] und [Ni (CO)]. Diese Zusammensetzungen können auch durch die Verminderung von Nickel carbonyl erhalten werden.

So läuft die Behandlung von Ni (CO) mit Kohlenstoff nucleophiles (Nu) auf acyl Ableitungen solcher als [Ni (CO) C (O) Nu hinaus)].

Reaktionen mit electrophiles und Oxidieren-Agenten

Nickel carbonyl kann oxidiert werden. Chlor oxidiert Nickel carbonyl in NiCl, CO Benzin veröffentlichend. Andere Halogene benehmen sich analog. Diese Reaktion stellt eine günstige Methode zur Verfügung, um unerwünschte Teile der toxischen Zusammensetzung zu zerstören.

Reaktionen von Ni (CO) mit alkyl und aryl Halogeniden laufen häufig auf carbonylated organische Produkte hinaus. Halogenide von Vinylic, wie PhCH=CHBr, werden zum ungesättigten esters nach der Behandlung mit Ni (CO) umgewandelt, der von Natrium methoxide gefolgt ist. Solche Reaktionen gehen auch wahrscheinlich über die oxidative Hinzufügung weiter. Halogenide von Allylic geben die Nickel-Zusammensetzungen des Pis-allyl, wie (allyl) NiCl:

:2 Ni (CO) + 2 ClCHCH=CH  Ni (μ-Cl) (η-CH) + 8 CO

Toxikologie und Sicherheitsrücksichten

Ni (CO) ist hoch gefährlich, viel durch seinen CO Inhalt mehr als impliziert, die Effekten des Nickels widerspiegelnd, wenn es im Körper veröffentlicht wurde. Nickel carbonyl, kann wenn absorbiert, durch die Haut oder wahrscheinlicher tödlich sein, hat wegen seiner hohen Flüchtigkeit inhaliert. Sein LC für eine 30-minutige Aussetzung ist auf 3 ppm geschätzt worden, und die Konzentration, die für Menschen sofort tödlich ist, würde 30 ppm sein. Einige Themen, die zu Hauchen ausgestellt sind, bis zu 5 ppm haben den Geruch als muffig oder rußig beschrieben, aber da die Zusammensetzung so außerordentlich toxisch sein Geruch ist, stellen keine zuverlässige Warnung gegen eine potenziell tödliche Aussetzung zur Verfügung. Historisch würden Laboratorien, die Ni (CO) verwendet haben, einen Kanarienvogel im Laboratorium als ein Hinweis von Nickel carbonyl Giftigkeit wegen der höheren Empfindlichkeit von Vögeln zu diesem Gift behalten.

Menschliche Körpereffekten durch die Einatmung: Schlafsucht, Fieber und andere Lungenänderungen. Dämpfe können das Husten, Atemnot (schwieriges Atmen), Verärgerung, Verkehrsstauung und Ödem der Lungen, tachycardia (schneller Puls), cyanosis, Kopfweh, Schwindel und Schwäche verursachen. Wie man glaubt, wird die Giftigkeit durch die Einatmung sowohl durch den Nickel als auch durch das in den Lungen befreite Kohlenmonoxid verursacht. Chronische Aussetzung kann Krebs von Lungen oder Nasenkurven verursachen. Sensibilismus-Hautentzündung ist ziemlich üblich. Es wird als die gefährlichste Zusammensetzung von Nickel im Arbeitsplatz betrachtet. Es ist auflösbar lipid und kann biologische Membranen (z.B, Lungenalveole, Blutgehirnbarriere, placental Barriere) durchqueren.

Die Dämpfe von Ni (CO) können sich autoentzünden.

Nickel carbonyl Vergiftung wird durch eine zweistufige Krankheit charakterisiert. Das erste besteht aus Kopfweh und Brust-Schmerz, der ein paar Stunden gewöhnlich dauert, die von einer kurzen Vergebung gefolgt sind. Die zweite Phase ist ein chemischer pneumonitis, der danach normalerweise 16 Stunden mit Symptomen vom Husten, der Atemlosigkeit und der äußersten Erschöpfung anfängt. Diese erreichen größte Strenge nach vier Tagen, vielleicht auf Tod durch cardiorespiratory oder Nierenmisserfolg hinauslaufend. Heilung ist häufig, häufig komplizierte durch die Erschöpfung, Depression und Atemnot auf der Anstrengung äußerst in die Länge gezogen. Dauerhafter Atmungsschaden ist ungewöhnlich. Der carcinogenicity von Ni (CO) ist eine Sache der Debatte.

Nickel carbonyl Dampf zersetzt sich schnell in Luft, nur ungefähr eine Minute dauernd.

Weiterführende Literatur

Links

• Internationale Chemische Sicherheitskarte 0064
• Nationaler Schadstoff-Warenbestand - Nickel carbonyl tatsächliche Angaben
• NIOSH Taschenhandbuch zu chemischen Gefahren
• IARC Monografie "Nickel und Nickel vergleichen sich"