ドデカカルボニル三ルテニウム

ドデカカルボニル三ルテニウム
IUPAC名 cyclo-tris(tetracarbonylruthenium) (3 Ru—Ru)
識別情報
CAS登録番号	15243-33-1
特性
化学式	C12O12Ru3
モル質量	639.33 g/mol
外観	オレンジ色固体
密度	2.48 g/cm3
融点	224 °C
沸点	減圧下で昇華
水への溶解度	不溶
有機溶媒への溶解度	可溶
構造
分子の形	D3h対称
双極子モーメント	0 D
危険性
主な危険性	Toxic
関連する物質
関連物質	ドデカカルボニル三鉄 ドデカカルボニル三オスミウム
特記なき場合、データは常温 (25 °C)・常圧 (100 kPa) におけるものである。

ドデカカルボニル三ルテニウム (英: Triruthenium dodecacarbonyl) は化学式 Ru₃(CO)₁₂ で表される錯体である^[1]。オレンジ色で金属カルボニルクラスターを形成しており、他の有機ルテニウム化合物の前駆体となる。

構造と合成

3つのルテニウム原子が集合し D_3h 対称のクラスターを形成した構造の錯体である^[1]。3つのルテニウム原子を正三角形の頂点としたとき、各ルテニウム原子につき正三角形の同一平面上に2つ、垂直方向に2つの CO が配位した構造を取っている^[2]。Os₃(CO)₁₂も同様の構造を有している。一方 Fe₃(CO)₁₂ は、これら2つのカルボニル錯体とは異なる構造を取る。

Ru₃(CO)₁₂ は、塩化ルテニウム(III)と一酸化炭素とを溶液中高圧で反応させることで得られる^[3][4]。正確な化学反応式は明らかとなっていないが、以下のようなものと推定されている。

${\displaystyle {\ce {6RuCl3\ + 33CO\ + 18CH3OH -> 2Ru3(CO)12\ + 9CO(OCH3)2\ + 18HCl}}}$

反応

Ru₃(CO)₁₂ の化学的性質は広く研究されており、多くの化合物の前駆体となっている^[1]。高圧の一酸化炭素と反応させることで、ルテニウム間の結合を切り Ru(CO)₅ を合成することができる。

${\displaystyle {\ce {Ru3(CO)12\ +3CO\ \rightleftarrows \ 3Ru(CO)5\ }}}$${\displaystyle \ K_{\rm {eq}}=3.3\times 10^{-7}\mathrm {\ mol\ dm} ^{-3}}$（室温下）

Ru(CO)₅ は不安定であり、同族の鉄錯体である Fe(CO)₅ とは対照的である。Ru(CO)₅ が Ru₃(CO)₁₂ へと戻る際には、CO の脱離により生成する不安定な Ru(CO)₄ の生成が律速となっている。この Ru(CO)₄ は Ru(CO)₅ と反応し、最終的に Ru₃(CO)₁₂ へと戻る^[5]。

水素存在下で加熱すると、四面体構造の Ru₄H₄(CO)₁₂ が生成する^[6]。

またルイス塩基の存在下で、以下の反応が進行する。

${\displaystyle {\ce {Ru3(CO)12\ +n\ L->Ru3(CO)_{12-n}L_{n}\ +n\ CO}}}$ (n = 1〜3)

（Lは第3級ホスフィン、もしくはイソシアニド）

炭化物クラスター

高温では Ru₆C(CO)₁₇ や Ru₅C(CO)₁₅ といった、炭素と一酸化炭素を配位子とするクラスターへと変化する。また [Ru₅C(CO)₁₄]^2- や [Ru₁₀C₂(CO)₂₄]^2- といったアニオン性のものも知られている^[7]。

出典

関連項目

• 金属カルボニル
• 金属カルボニルクラスター
• ドデカカルボニルオスミウム