ヘキサカルボニルクロム

ヘキサカルボニルクロムについて

ヘキサカルボニルクロム（英: hexacarbonylchromium）、またはクロムカルボニル（英: chromium carbonyl）は、化学式 Cr(CO)₆ で表される特殊な化合物です。常温の空気中では安定した固体であるものの、高い蒸気圧を持ち、昇華しやすい特徴があります。この構造はホモレプティックな八面体形錯体として知られており、Cr-C間の結合長は1.91Å、C-O間の結合長は1.94Åとされています。

反応性

ヘキサカルボニルクロムは非常に反応性の高い化合物です。たとえば、テトラヒドロフラン（THF）の溶液中で加熱や光分解を行うと、CO 配位子を1つ失って Cr(CO)₅(THF) へと変化します。芳香族溶液中で加熱する場合は、3つのCO 配位子が置換される反応が見られます。この過程で生成される反応式は以下の通りです。

$$
\text{Cr(CO)₆ + C₆H₅R -> Cr(CO)₃(C₆H₅R) + 3 CO}
$$

こうした反応を遂行するためには、THFとジブチルエーテルの混合物を使うか、未希釈のアニソールなど、電子を豊富に含むアレーンを用いると効果的です。これにより、生成物は“ピアノ椅子”構造を持った黄色の固体として得られ、通常は有機溶媒に良く溶けます。

また、空気中で光分解することや、ヨウ素と反応させることによっても、クロムからアレーンを放出させることが可能です。一般に、ヘキサカルボニルクロムの誘導体は空気と接触することで分解してしまう性質もあります。

加えて、アルキルリチウムやアリールリチウム試薬（RLi）がCO配位子に付加することにより、アニオン性アシル錯体が生成されます。これらはメチルトリオキシウム（Me₃O⁺）のようなアルキル化剤と反応し、フィッシャー型カルベン錯体である（OC）₅Cr=C(OMe)Rが得られるという興味深い反応もあります。Rがビニルまたはアリールの場合、このカルベン錯体はアセチレンと反応し、トリカルボニルクロムフラグメントが結びついた新たなベンゼン環を形成します。アセチレンの二つの炭素原子と、CO配位子の一つの炭素原子が新環の一部として利用されます。ビニルカルベンの場合、同様に三つの炭素原子が環の形成に寄与します。

安全性

ヘキサカルボニルクロムは、ニッケルカルボニルや鉄カルボニルと同様、非常に有毒であり、発癌性を持つことが知られています。その蒸気圧は金属錯体としては比較的高く、1 mmHg（36 °C）とされています。したがって、取り扱いには細心の注意が必要です。特に、反応によって生成された中間体や誘導体も同様の危険を伴うため、これらを取り扱う際には適切な安全対策を講じることが重要です。

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