四羰基鐵酸二鈉

四羰基鐵酸二鈉是化合物，化學式為Na₂[Fe(CO)₄]。有機合成使用這種對氧敏感的試劑^[1]，主要是在合成醛中^[2]。常用二惡烷絡合其中的鈉離子，這種二惡烷溶液也被稱為Collman試劑^[3]。四羰基鐵酸根離子為四面體結構^[4]。

四羰基鐵酸二鈉
IUPAC名 disodium tetracarbonylferrate
系統名 disodium tetracarbonylferrate
別名	Collman試劑
識別
CAS號	14878-31-0  Y
InChIKey	JSMIGIAJTPRDEQ-UHFFFAOYSA-N
性質
化學式	Na2[Fe(CO)4]
摩爾質量	213.87 g·mol⁻¹
外觀	無色固體
密度	2.16 g/cm3，固體
溶解性（水）	分解
溶解性	溶於四氫呋喃，二甲基甲酰胺，二惡烷
結構
晶體結構	四方
配位幾何	四方
危險性
主要危害	自燃
相關物質
相關化學品	五羰基鐵
若非註明，所有數據均出自標準狀態（25 ℃，100 kPa）下。

合成

庫克於1970年首先報告了這種試劑^[5]。目前的合成方法是在四氫呋喃溶液中用萘鈉還原五羰基鐵。產率取決於五羰基鐵的質量^[1]。

Fe(CO)₅ + 2 Na → Na₂[Fe(CO)₄] + CO

反應

最初描述它為在一個兩步「一鍋」的反應中，轉化伯烷基溴化物（RBr）成相應的醛的試劑^[5]：

Na₂[Fe(CO)₄] + RBr → Na[RFe(CO)₄] + NaBr

然後此溶液依次用PPh₃和乙酸處理，得到醛（RCHO）。

四羰基鐵酸二鈉可以用來將酰氯轉換到醛。庫克的早期發現則為將鐵的酰基絡合物進行質子分解，得到醛。

Na₂[Fe(CO)₄] + RCOCl → Na[RC(O)Fe(CO)₄] + NaCl

Na[RC(O)Fe(CO)₄] + HCl → RCHO + "Fe(CO)₄" + NaCl

四羰基鐵酸二鈉與烷基鹵化物（RX）反應，產生烷基配合物：

Na₂[Fe(CO)₄] + RX → Na[RFe(CO)₄] + NaX

這種烷基鐵可以轉化成相應的羧酸和酰鹵：

Na[RFe(CO)₄] + O₂, H⁺ →→ RCO₂H + Fe...

Na[RFe(CO)₄] + X₂ → RC(O)X + FeX₂ + 3 CO + NaCl

參考

1. Strong, H.; Krusic, P. J.; San Filippo, J. R. J. Angelici , 編. Sodium Carbonyl Ferrates, Na₂[Fe(CO)₄], Na₂[Fe₂(CO)₈], and Na₂[Fe₃(CO)₁₁]. Bis[μ-Nitrido-Bis(triphenylphosphorus)¹⁺] Undeca-Carbonyltriferrate^2-, [(Ph₃P)₂N]₂[Fe₃(CO)₁₁]. Inorganic Syntheses (New York: J. Wiley & Sons). 1990, 28: 203–207. ISBN 0-471-52619-3. doi:10.1002/9780470132593.ch52.
2. Pike, R. D. Disodium Tetracarbonylferrate(-II). Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis. 2001. doi:10.1002/047084289X.rd465.
3. Miessler, G. L., Tarr, D. A. Inorganic Chemistry. Upper Saddle River, NJ: Pearson. 2004.
4. Chin, H. B.; Bau, R. The Crystal Structure of Disodium Tetracarbonylferrate. Distortion of the Tetracarbonylferrate^2- Anion in the Solid State. 美國化學會志. 1976, 98 (9): 2434–2439. doi:10.1021/ja00425a009.
5. Cooke, M. P. Facile Conversion of Alkyl Bromides into Aldehydes Using Sodium Tetracarbonylferrate(-II). 美國化學會志. 1970, 92 (20): 6080–6082. doi:10.1021/ja00723a056.

擴展閱讀

• Collman, J. P. Disodium Tetracarbonylferrate, a Transition Metal Analog of a Grignard Reagent. Accounts of Chemical Research. 1975, 8 (10): 342–347. doi:10.1021/ar50094a004.
• Ungurenasu, C.; Cotzur, C. Disodium Tetracarbonylferrate: A Reagent for Acid Functionalization of Halogenated Polymers. Polymer Bulletin. 1982, 6 (5–6): 299–303. doi:10.1007/BF00255401.
• Hieber, V. W.; Braun, G. Zeitschrift für Naturforschung B. 1959, 14: 132. 缺少或|title=為空 (幫助)