四羰基铁酸二钠

四羰基铁酸二钠是化合物，化学式为Na₂[Fe(CO)₄]。有机合成使用这种对氧敏感的试剂^[1]，主要是在合成醛中^[2]。常用二恶烷络合其中的钠离子，这种二恶烷溶液也被称为Collman试剂^[3]。四羰基铁酸根离子为四面体结构^[4]。

四羰基铁酸二钠
IUPAC名 disodium tetracarbonylferrate
系统名 disodium tetracarbonylferrate
别名	Collman试剂
识别
CAS号	14878-31-0  Y
InChIKey	JSMIGIAJTPRDEQ-UHFFFAOYSA-N
性质
化学式	Na2[Fe(CO)4]
摩尔质量	213.87 g·mol⁻¹
外观	无色固体
密度	2.16 g/cm3，固体
溶解性（水）	分解
溶解性	溶于四氢呋喃，二甲基甲酰胺，二恶烷
结构
晶体结构	四方
配位几何	四方
危险性
主要危害	自燃
相关物质
相关化学品	五羰基铁
若非注明，所有数据均出自标准状态（25 ℃，100 kPa）下。

合成

库克于1970年首先报告了这种试剂^[5]。目前的合成方法是在四氢呋喃溶液中用萘钠还原五羰基铁。产率取决于五羰基铁的质量^[1]。

Fe(CO)₅ + 2 Na → Na₂[Fe(CO)₄] + CO

反应

最初描述它为在一个两步“一锅”的反应中，转化伯烷基溴化物（RBr）成相应的醛的试剂^[5]：

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

然后此溶液依次用PPh₃和乙酸处理，得到醛（RCHO）。

四羰基铁酸二钠可以用来将酰氯转换到醛。库克的早期发现则为将铁的酰基络合物进行质子分解，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

四羰基铁酸二钠与烷基卤化物（RX）反应，产生烷基配合物：

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

这种烷基铁可以转化成相应的羧酸和酰卤：

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

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

参考

1. Strong, H.; Krusic, P. J.; San Filippo, J. R. J. Angelici , 编. 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. 美国化学会志. 1976, 98 (9): 2434–2439. doi:10.1021/ja00425a009.
5. Cooke, M. P. Facile Conversion of Alkyl Bromides into Aldehydes Using Sodium Tetracarbonylferrate(-II). 美国化学会志. 1970, 92 (20): 6080–6082. doi:10.1021/ja00723a056.

扩展阅读

• 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=为空 (帮助)