니켈 테트라카르보닐

Nickel tetracarbonyl
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니켈 테트라카르보닐
Nickel carbonyl
Nickel carbonyl
Nickel carbonyl
이름
IUPAC 이름
테트라카르보닐니켈
기타 이름
니켈 테트라카르보닐
니켈 카르보닐 (1:4)
식별자
3D 모델(JSmol)
6122797
체비
켐스파이더
ECHA 정보 카드 100.033.322 Edit this at Wikidata
EC 번호
  • 236-669-2
3135
RTECS 번호
  • QR6300000
유니
UN 번호 1259
  • InChI=1S/4CO.Ni/c4*1-2; checkY
    키: AWDHUGLHGCVIEG-UHFFFAOYSA-N checkY
  • InChI=1/4CO.Ni/c4*1-2;/rC4NiO4/c6-1-5(2-7,3-8)4-9
    키: AWDHUGLHGCVIG-ARWXMKMZAJ
  • [O+]#C[Ni-4](C#[O+])(C#[O+])C#[O+]
특성.
니(CO)4
몰 질량 170.73 g/g
외모 무색[1] 액체
냄새 흙먼지 같은 [1]곰팡이
밀도 1.319 g/cm3
녹는점 - 17.2 °C (1.0 °F, 256.0 K)
비등점 43 °C (109 °F, 316 K)
0.018g/100mL(10°C)
용해성 대부분의 유기 용제에 혼입할 수 있다
질산에 녹는 아쿠아 레지아
증기압 315mmHg(20°[1]C)
점성 3.05 x 10−4 Ps
구조.
사면체
사면체
영
열화학
320 JK−1−1 몰
- 632 kJ/mol
- 1180 kJ/mol
위험 요소
산업안전보건(OHS/OSH):
주요 위험 요소
 잠재적 직업성[2] 발암물질
GHS 라벨링:
Acutely toxic Health hazard Flammable Dangerous for the environment
H225, H300, H301, H304, H310, H330, H351, H360D, H410
P201, , , , , , , , , , , , , , , , , , , , ,,
NFPA 704(파이어 다이아몬드)
4
3
3
플래시 포인트 4 °C (39 °F, 277 K)
60 °C (140 °F, 333 K)
폭발 한계 2–34%
치사량 또는 농도(LD, LC):
266ppm (고양이, 30분)
35 장 / 분 (표준, 30 분)
94ppm (표준, 30분)
10 장 / 분 (표준, 10 [3]분)
LCLo(최저 공개)
 360ppm (개, 90분)
30ppm (인체, 30분)
42 장 / 분 (표준, 30 분)
7 장 / 분 (표준, 30 분)[3]
NIOSH(미국 건강 노출 제한):
PEL(허용)
 TWA 0.001ppm (0.007mg/m3)[1]
REL(권장)
 TWA 0.001ppm (0.007mg/m3)[1]
IDLH(즉시 위험)
 Ca [2ppm][1]
안전 데이터 시트(SDS) ICSC 0064
관련 화합물
철펜타카르보닐
디코발트 옥타카르보닐
달리 명시되지 않은 한 표준 상태(25°C[77°F], 100kPa)의 재료에 대한 데이터가 제공됩니다.

니켈 카르보닐(IUPAC명: 테트라카르보닐니켈)은 니켈(IV) 유기금속 화합물로, 식 Ni(CO)4이다.이 무색의 액체는 니켈의 주요 카르보닐이다.몬드 공정은 매우 순도가 높은 니켈 및 유기 금속 화학 시약을 생산하기 위한 몬드 공정의 중간체이지만, 몬드 공정은 화합물과의 작업 시 건강상의 위험으로 인해 일반적으로 사용되지 않습니다.니켈 카르보닐은 매우 높은 독성과 높은 휘발성과 빠른 피부 [4]흡수를 혼합하여 니켈 화학에서 지금까지 발견된 가장 위험한 물질 중 하나입니다.

구조 및 본딩

니켈테트라카르보닐은 니켈의 산화상태를 0으로 한다.이 공식은 18전자 법칙에 준거하고 있다.분자는 4개의 카르보닐(일산화탄소) 배위자를 가진 사면체이다.이 분자에 대해 전자 회절 연구가 수행되었으며, Ni-C 및 C-O 거리는 각각 [5]1.838(2) 앵스트롬과 1.141(2) 앵스트롬으로 계산되었다.

준비

Ni(CO)4는 1890년 루드비히 몬드에 의해 니켈 금속과 [6]일산화탄소의 직접 반응에 의해 처음 합성되었다.이 선구적인 연구는 바나듐, 크롬, 망간, 철, 코발트를 포함한 많은 다른 금속 카르보닐 화합물의 존재를 암시했다.그것은 [7]또한 19세기 말까지 니켈의 정화에 산업적으로 적용되었다.

323K(50°C, 122°F)에서는 일산화탄소가 불순한 니켈 위를 통과합니다.최적 속도는 130°[8]C에서 발생합니다.

실험실 루트

Ni(CO)4는 상업적으로 쉽게 구할 수 없다.시판되는 비스(시클로옥타디엔)니켈(0)[9]의 카르보닐화에 의해 실험실에서 쉽게 생성된다.황산니켈 암모니아용액과 디티온산나트륨을 [10]CO 분위기에서 환원하여 제조할 수도 있다.

반응

몬드 공정에 의해 만들어진 니켈 구체

열탈탄화

중간 정도의 가열에서 Ni(CO)4는 일산화탄소 및 니켈 금속으로 분해됩니다.CO 및 매우 불순한 니켈의 용이한 형성과 결합되어 이러한 분해는 니켈의 정제 또는 표면 도금을 위한 몬드 공정의 기초가 됩니다.열분해는 180°C 부근에서 시작되며 [8]고온에서 증가합니다.

친핵체 및 환원제와의 반응

다른 저가의 금속 카르보닐과 마찬가지로, Ni(4CO)는 핵 친성의 공격을 받기 쉽다.공격은 니켈 중심에서 발생하여 CO 리간드 또는 CO에서 발생할 수 있습니다.따라서 트리페닐포스핀과 같은 공여 리간드는 반응하여 Ni(CO)(3PPH3)와 Ni(CO)(2PPH3)2를 생성한다.비피리딘과 관련된 리간드는 [11]비슷하게 작용한다.니켈 테트라카르보닐을 다른 배위자로 단치환하여 Tolman 전자 파라미터를 결정할 수 있습니다.Tolman 전자 파라미터는 특정 배위자의 전자공여 또는 인출능력의 측정값입니다.

Ni(PPH3)(2CO)2의 구조.

하이드록시드로 처리하면5 [Ni(122−CO)] 및6 [Ni(122−CO)]와 같은 클러스터가 생성된다.이러한 화합물은 니켈 카르보닐의 환원으로도 얻을 수 있다.

따라서 Ni(CO)4를 탄소 친핵(Nu−)으로 처리하면 [Ni(CO)3C(O)Nu]−[12]와 같은 아실 유도체가 생성된다.

친전자 및 산화제와의 반응

니켈 카르보닐은 산화시킬 수 있다.염소는 니켈 카르보닐을 NiCl로2 산화시켜 CO 가스를 방출합니다.다른 할로겐은 비슷하게 작용한다.이 반응은 독성 화합물의 니켈 부분을 침전시키는 편리한 방법을 제공합니다.

Ni(CO)4와 알킬 및 할로겐화 아릴의 반응으로 카르보닐화 유기물이 발생하는 경우가 많다.PhCH=CHBr 등의 할로겐화 비닐산은 Ni(CO)4에 이어 메톡시드나트륨으로 처리하면 불포화 에스테르로 전환된다.그러한 반응들은 아마도 산화적 첨가를 통해서도 진행될 것이다.할로겐화알릴은 (알릴)2과 같은 γ-알릴니켈 화합물을 생성한다.Ni2Cl2:[13]

2 Ni(CO)4 + 2 ClCHCH2=CH2 → Ni2(μ-Cl)(2γ-CH335)2 + 8 CO

독성학 및 안전에 관한 고려사항

Ni(CO)4의 위험은 CO 함량에 의해 암시되는 위험보다 훨씬 크며, 이는 체내에서 방출될 경우 니켈의 영향을 반영합니다.니켈 카르보닐은 높은 휘발성으로 인해 피부를 통해 흡수되거나 흡입될 경우 치명적일 수 있습니다.30분 피폭 시 LC는50 3ppm으로 추정되며, 사람에게 즉시 치명적인 농도는 30ppm이 될 것이다.최대 5ppm까지 퍼프에 노출된 일부 피험자는 냄새가 곰팡이 냄새 또는 눅눅하다고 설명했지만, 화합물은 매우 독성이 강하기 때문에 냄새가 [14]잠재적으로 치명적인 노출에 대한 신뢰할 수 있는 경고를 제공하지 않습니다.

Ni(CO)4의 증기는 자동 발화할 수 있다.수증기는 공기 중에서 빠르게 분해되며, 반감기는 약 [15]40초입니다.

니켈 카르보닐 중독은 2단계 질병으로 특징지어진다.첫 번째는 몇 시간 동안 지속되는 두통과 가슴 통증으로 이루어지며, 그 후에 대개 짧은 완화가 뒤따른다.두 번째 단계는 기침, 호흡 곤란, 극심한 피로 증상과 함께 일반적으로 16시간 후에 시작되는 화학성 폐렴입니다.이것들은 4일 후에 가장 심각한 상태에 이르며, 심폐 또는 급성 신장 손상으로 사망할 수 있습니다.회복은 종종 극도로 오래 지속되며, 종종 피로, 우울증 및 운동 시 호흡곤란으로 인해 복잡해진다.영구적인 호흡기 손상은 흔치 않다.Ni(CO)4의 발암성은 논란의 여지가 있지만 중요한 것으로 추정된다.

미국 비상계획 및 지역사회 알권리법(42 U.S.C. 11002) 섹션 302에 정의된 바와 같이 미국에서 매우 위험한 물질로 분류되며, 상당량을 [16]생산, 저장 또는 사용하는 시설의 엄격한 보고 요건을 충족해야 한다.

대중문화에서

검시관 퀸시의 에피소드인 "리퀘임 포 더 리빙"(1978)은 독살되고 죽어가는 범죄의 제왕으로, 퀸시 박사에게 아직 살아있는 자신의 시신을 부검해달라고 부탁한다.퀸시는 독극물인 니켈 카보닐을 식별한다.

고든 R.의 소설 아만다 모건. 대부분 대피한 마을의 남은 주민인 딕슨은 점령자들을 제거하기 위해 잘 조정되지 않은 내연기관에서 나오는 배기가스를 기계 공장 밖에 있는 (민간 사업을 가장한) 분말 니켈의 "폐기물 더미"로 유도함으로써 점령군에 저항했다.자기 목숨이야

레퍼런스

  1. ^ a b c d e f NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards. "#0444". National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH).
  2. ^ 니켈테트라카르보닐, 발암성
  3. ^ a b "Nickel carbonyl". Immediately Dangerous to Life or Health Concentrations (IDLH). National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH).
  4. ^ The Merck Index (7th ed.). Merck.
  5. ^ Hedberg, L.; Iijima, T.; Hedberg, K. (1979). "Nickel tetracarbonyl, Ni(CO)4. I. Molecular Structure by Gaseous Electron Diffraction. II. Refinement of Quadratic Force Field". The Journal of Chemical Physics. 70 (7): 3224–3229. Bibcode:1979JChPh..70.3224H. doi:10.1063/1.437911.
  6. ^ Mond, L.; Langer, C.; Quincke, F. (1890). "Action of Carbon Monoxide on Nickel". J. Chem. Soc. Trans. 57: 749–753. doi:10.1039/CT8905700749.
  7. ^ "The Extraction of Nickel from its Ores by the Mond Process". Nature. 59 (1516): 63–64. 1898. Bibcode:1898Natur..59...63.. doi:10.1038/059063a0.
  8. ^ a b Lascelles, K.; Morgan, L. G.; Nicholls, D.; Beyersmann, D. "Nickel Compounds". Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. Weinheim: Wiley-VCH. doi:10.1002/14356007.a17_235.pub2.
  9. ^ Jolly, P. W. (1982). "Nickel Tetracarbonyl". In Abel, Edward W.; Stone, F. Gordon A.; Wilkinson, Geoffrey (eds.). Comprehensive Organometallic Chemistry. Vol. I. Oxford: Pergamon Press. ISBN 0-08-025269-9.
  10. ^ F. Seel (1963). "Nickel Carbonyl". In G. Brauer (ed.). Handbook of Preparative Inorganic Chemistry. Vol. 2 (2nd ed.). NY: Academic Press. pp. 1747–1748.
  11. ^ Elschenbroich, C.; Salzer, A. (1992). Organometallics: A Concise Introduction (2nd ed.). Weinheim: Wiley-VCH. ISBN 3-527-28165-7.
  12. ^ Pinhas, A. R. (2003). "Tetracarbonylnickel". Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis. John Wiley & Sons. doi:10.1002/047084289X.rt025m. ISBN 0471936235.
  13. ^ Semmelhack, M. F.; Helquist, P. M. (1972). "Reaction of Aryl Halides with π-Allylnickel Halides: Methallylbenzene". Organic Syntheses. 52: 115.; Collective Volume, vol. 6, p. 722
  14. ^ Board on Environmental Studies and Toxicology (2008). "Nickel Carbonyl: Acute Exposure Guideline Levels". Acute Exposure Guideline Levels for Selected Airborne Chemicals. Vol. 6. National Academies Press. pp. 213–259. doi:10.17226/12018. ISBN 978-0-309-11213-0. PMID 25032325.
  15. ^ Stedman, D. H.; Hikade, D. A.; Pearson, R. Jr.; Yalvac, E. D. (1980). "Nickel Carbonyl: Decomposition in Air and Related Kinetic Studies". Science. 208 (4447): 1029–1031. Bibcode:1980Sci...208.1029S. doi:10.1126/science.208.4447.1029. PMID 17779026. S2CID 31344783.
  16. ^ "40 C.F.R.: Appendix A to Part 355—The List of Extremely Hazardous Substances and Their Threshold Planning Quantities" (PDF) (July 1, 2008 ed.). Government Printing Office. Archived from the original (PDF) on February 25, 2012. Retrieved October 29, 2011. {{cite journal}}:Cite 저널 요구 사항 journal=(도움말)

추가 정보

외부 링크