Molybdänhexacarbonyl

Strukturformel
Allgemeines
Name	Molybdänhexacarbonyl
Andere Namen	Molybdäncarbonyl
Summenformel	[Mo(CO)6]
Kurzbeschreibung	farbloser Feststoff[1]
Externe Identifikatoren/Datenbanken
CAS-Nummer 13939-06-5 EG-Nummer 237-713-3 ECHA-InfoCard 100.034.271 PubChem 98885 Wikidata Q412398
Eigenschaften
Molare Masse	264,00 g·mol−1
Aggregatzustand	fest[1]
Dichte	1,96 g·cm−3 (25 °C)[2]
Schmelzpunkt	150 °C[3]
Siedepunkt	156 °C[3]
Löslichkeit	nahezu unlöslich in Wasser[4]
Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung[5] Gefahr H- und P-Sätze H: 331 P: 261​‐​271​‐​304+340+311​‐​405​‐​501[5]
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen (0 °C, 1000 hPa).

Molybdänhexacarbonyl ist eine chemische Verbindung mit der Formel [Mo(CO)₆]. Sie gehört zur Gruppe der Metallcarbonyle. Diese farblose Molybdänverbindung ist wie ihre Chrom- und Wolfram-Analoga ein flüchtiger, relativ luftstabiler Komplex, in dem das Metall die Oxidationsstufe Null besitzt. Molybdänhexacarbonyl wurde in Spurenkonzentrationen in den gasförmigen Ausdünstungen von Klärschlamm nachgewiesen.^[6]

Molybdänhexacarbonyl wird dargestellt durch die Reduktion von Molybdänhexachlorid (MoCl₆) unter Kohlenstoffmonoxiddruck. Es wird allerdings selten auf diese Weise im Labor hergestellt, da die benötigten Gerätschaften kostspielig sind und die Verbindung kostengünstig erworben werden kann.

${\displaystyle \mathrm {MoCl_{6}\ +\ 6\ CO\ +\ 2\ Al(C_{2}H_{5})_{3}\ {\xrightarrow {\ }}Mo(CO)_{6}\ +\ 2\ AlCl_{3}\ +\ 3\ C_{4}H_{10}} }$

Sie kann auch durch reduktive Hochdruckcarbonylierung von Molybdän(V)-chlorid in Gegenwart von Devardascher Legierung als Halogenidakzeptor dargestellt werden.^[7]

${\displaystyle \mathrm {MoCl_{5}\ +\ 6\ CO\ {\xrightarrow[{}]{Cu-Al}}\ Mo(CO)_{6}} }$

(c) Materialscientist in der Wikipedia auf Englisch, CC BY-SA 3.0

Molybdänhexacarbonyl besitzt eine Oktaedergeometrie (O_h). Die sechs Kohlenstoffmonoxidliganden sind strahlenförmig um das zentrale Molybdänatom positioniert. Das Dipolmoment des Komplexes beträgt 0 Debye. Der Mo-C-Abstand beträgt 206 pm.^[1] Die Wellenzahl der C-O-Streckschwingung ν_CO des freien Kohlenstoffmonoxids liegt bei 2004 cm⁻¹.^[1] Es handelt sich um einen stabilen 18-Valenzelektronenkomplex.

Die Verbindung ist relativ luftstabil. Sie ist schwer löslich in unpolaren organischen Lösungsmitteln. Wie alle Metallcarbonyle ist Molybdänhexacarbonyl bei unsachgemäßem Umgang eine Quelle von flüchtigem Metall sowie Kohlenstoffmonoxid.

Die Kohlenstoffmonoxidliganden im Molybdänhexacarbonyl lassen sich durch andere Liganden substituieren. Es verhält sich ähnlich wie der analoge Wolframkomplex. Molybänhexacarbonyl reagiert mit 2,2′-Bipyridin zu einem heteroleptischen Komplex Mo(CO)₄(bipy). Die UV-Photolyse von Molybdänhexacarbonyl in Tetrahydrofuran (THF) liefert einen THF-substituierten Komplex Mo(CO)₅(THF). Viele Metallcarbonyle sind ähnlich photochemisch aktivierbar. Die thermische Reaktion von Molybdänhexacarbonyl mit Piperidin liefert einen Komplex, in dem zwei Kohlenstoffmonoxidliganden durch Piperidin ersetzt sind Mo(CO)₄ (Piperidin)₂. Die beiden Piperidinliganden in dieser gelben Verbindung sind labil gebunden, so dass andere Liganden unter milden Bedingungen eingeführt werden können. So liefert zum Beispiel die Reaktion von [Mo(CO)₄(Piperidin)₂] und Triphenylphosphin in Dichlormethan den cis-substituierten [Mo(CO)₄(PPh₃)₂]-Komplex. Durch Kochen unter Rückfluss in Acetonitril wird Molybdänhexacarbonyl in das Tris-Acetonitril-Derivat überführt. Die resultierende luftempfindliche Verbindung dient als Quelle des Mo(CO)₃-Fragments. Die Umsetzung mit Allylchlorid ergibt [MoCl(allyl)(CO)₂(MeCN)₂].

Molybdänhexacarbonyl und verwandte Derivate können als Katalysator in der organischen Synthese eingesetzt werden, zum Beispiel für die Alkinmetathese und die Pauson-Khand-Reaktion.

Molybdänhexacarbonyl wird bei der Technik der Elektronenstrahl-induzierten Abscheidung als Precursor genutzt. Da es leicht verdampft und durch den Elektronenstrahl zerfällt, bietet es eine leicht zugängliche Quelle für Molybdänatome.

1. ↑ ^{a b c d} Christoph Elschenbroich: Organometallchemie, 6. Auflage, Teubner, Wiesbaden 2008, ISBN 978-3-8351-0167-8, S. 330.
2. ↑ Eintrag zu Molybdänhexacarbonyl. In: Römpp Online. Georg Thieme Verlag, abgerufen am 13. Dezember 2015.
3. ↑ ^{a b} Datenblatt Molybdenumhexacarbonyl, ≥99.9% trace metals basis bei Sigma-Aldrich, abgerufen am 24. Oktober 2011 (PDF).
4. ↑ Eintrag zu Molybdenum hexacarbonyl bei ChemBlink, abgerufen am 28. Dezember 2011.
5. ↑ ^{a b} Eintrag zu Molybdänhexacarbonyl in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA, abgerufen am 20. Januar 2022. (JavaScript erforderlich)
6. ↑ J. Feldmann: Determination of Ni(CO)₄, Fe(CO)₅, Mo(CO)₆, and W(CO)₆ in sewage gas by using cryotrapping gas chromatography inductively coupled plasma mass spectrometry. In: J Environ Monit, 1999, 1: S. 33–37, doi:10.1039/a807277i.
7. ↑ Georg Brauer (Hrsg.) u. a.: Handbuch der Präparativen Anorganischen Chemie. 3., umgearbeitete Auflage. Band III, Ferdinand Enke, Stuttgart 1981, ISBN 3-432-87823-0, S. 1634.