Hexadécacarbonyle d'hexarhodium

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Hexadécacarbonyle d'hexarhodium
Image illustrative de l’article Hexadécacarbonyle d'hexarhodium
Structure de l'hexadécacarbonyle d'hexarhodium
Identification
No CAS 28407-51-4
No ECHA 100.044.539
No CE 249-009-3
PubChem 10866043
SMILES
InChI
Apparence solide noir[1]
Propriétés chimiques
Formule C16Rh6
Masse molaire[2] 809,604 2 ± 0,012 9 g/mol
C 23,74 %, Rh 76,26 %,
Précautions
SGH[1]
SGH07 : Toxique, irritant, sensibilisant, narcotique
Attention
H302+H312+H332, P280, P312, P301+P330+P331, P302+P352 et P304+P340
NFPA 704[1]

Symbole NFPA 704.

 
Transport[1]
-
   3466   

Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire.

L’hexadécacarbonyle d'hexarhodium est un composé chimique de formule Rh6(CO)16. Il s'agit d'un solide cristallisé brun violacé dont les gros cristaux sont noirs. Il est insoluble dans les solvant aliphatiques et légèrement soluble dans les autres solvants courants tels que le dichlorométhane et le chloroforme[3]. C'est le principal complexe de carbonyle du rhodium. Il reste inerte face aux acides dilués et aux bases, et commence à se décomposer par chauffage au-dessus de 200 °C ; un film métallique brillant se forme dans l'air à la surface du solide au-dessus de 220 °C[4].

Synthèse et réactions[modifier | modifier le code]

L'hexadécacarbonyle a été produit pour la première fois en 1943 par le chimiste allemand Walter Hieber (en) par carbonylation du chlorure de rhodium(III) trihydraté RhCl3·3H2O à une température de 80 à 230 °C sous 200 atm de monoxyde de carbone CO avec du cuivre ou de l'argent comme accepteurs d'halogénure. Hieber proposa la formule Rh4(CO)11, avec un rapport CO / Rh de 2,75[5] ; la formule correcte Rh6(CO)16 avec un rapport CO / Rh valant 2,66 a été établie vingt ans plus tard à la suite d'études par cristallographie aux rayons X[6].

Par rapport à la synthèse initiale, la carbonylation d'un mélange de RhCl3 anhydre et de pentacarbonyle de fer Fe(CO)5 s'avère produire du Rh6(CO)16 avec un bon rendement[7]. D'autres précurseurs au rhodium sont également efficaces, comme le chlorure de rhodium carbonyle [Rh(CO)2(µ-Cl)]2 et l'acétate de rhodium(II) (CH3COO)4Rh2[3] :

[Rh(CO)2(µ-Cl)]2 + 4 CO + 6 Cu ⟶ Rh6(CO)16 + 6 CuCl ;
(CH3COO)4Rh2 + 22 CO + 6 H2O ⟶ Rh6(CO)16 + 6 CO2 + 12 CH3COOH.

Il se forme également en abondance par décomposition thermique du dodécacarbonyle de tétrarhodium Rh4(CO)12 dans l'hexane bouillant[8] :

3 Rh4(CO)12 ⟶ 2 Rh6(CO)16 + 4 CO.

Certains ligands CO peuvent être déplacés par des ligands donneurs[8]. Rh6(CO)16 catalyse un certain nombre de réactions, notamment d'hydrogénation et d'hydroformylation[7].

Notes et références[modifier | modifier le code]

  1. a b c et d « Fiche du composé Hexarhodium hexadecacarbonyl, 98%  », sur Alfa Aesar (consulté le ).
  2. Masse molaire calculée d’après « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.
  3. a et b (en) B. R. James, G. L. Rempel, W. K. Teo et G. Caglio, « Hexadecacarbonylhexarhodium », Inorganic Syntheses, vol. 16,‎ , p. 49 (DOI 10.1002/9780470132470.ch15, lire en ligne).
  4. (de) Georg Brauer, Handbuch der Präparativen Anorganischen Chemie, 3e  éd., vol. 3, Ferdinand Enke, Stuttgart, 1981, p. 1838. (ISBN 3-432-87823-0)
  5. (de) W. Hieber et H. Lagally, « Über Metallcarbonyle. XLV. Das Rhodium im System der Metallcarbonyle », Zeitschrift für anorganische und allgemeine Chemie, vol. 251, no 1,‎ , p. 96-113 (DOI 10.1002/zaac.19432510110, lire en ligne).
  6. (en) Eugene R. Corey, Lawrence F. Dahl et Wolfgang. Beck, « Rh6(CO)16 and Its Identity with Previously Reported Rh4(CO)11 », Journal of the American Chemical Society, vol. 85, no 8,‎ , p. 1202-1203 (DOI 10.1021/ja00891a040, lire en ligne).
  7. a et b (en) B. L. Booth, M. J. Else, R. Fields, H. Goldwhite et R. N. Haszeldine, « Metal carbonyl chemistry IV. The preparation of cobalt and rhodium carbonyls by reductive carbonylation with pentacarbonyliron », Journal of Organometallic Chemistry, vol. 14, no 2,‎ , p. 417-422 (DOI 10.1016/S0022-328X(00)87682-2, lire en ligne).
  8. a et b (en) S. P. Tunik, A. V. Vlasov, V. V. Krivykh, Jose Takats, Jason Cooke et John Washington, « Acetonitrile-Substituted Derivatives of Rh6(CO)16: Rh6(CO)16-x(NCMe)x (x = 1,2) », Inorganic Syntheses, vol. 31,‎ , p. 239-244 (DOI 10.1002/9780470132623.ch37, lire en ligne).