डाइकोबाल्ट ऑक्टाकार्बोनिल

डाइकोबाल्ट ऑक्टाकार्बोनिल रचना Co2(CO)8 के साथ एक ऑर्गोकोबाल्ट यौगिक है। इस धातु कार्बोनिल का उपयोग कार्बधात्विक रसायन विज्ञान और कार्बनिक संश्लेषण में एक अभिकर्मक और उत्प्रेरक के रूप में किया जाता है, और यह बहुत प्रसिद्ध ऑर्गोकोबाल्ट रसायन विज्ञान के लिए प्रमुख है। यह हाइड्रॉफ़ॉर्मिलेशन उत्प्रेरक के परिवार का मूल सदस्य है। प्रत्येक अणु में आठ कार्बन मोनोआक्साइड लिगेंड से जुड़े दो कोबाल्ट परमाणु होते हैं,यद्यपि कई संरचनात्मक समावयवी ज्ञात हैं। कार्बोनिल लिगैंड् में से कुछ परिवर्तनशील हैं।

संश्लेषण, संरचना, गुण
डाइकोबाल्टऑक्टाकार्बोनिल एक नारंगी रंग का, पायरोफोरिक ठोस है। यह कोबाल्ट (II) लवण के उच्च दबाव कार्बोनाइलीकरण द्वारा संश्लेषित किया जाता है:
 * 2 (CH3COO)2Co + 8 CO + 2 H2 → Co2(CO)8 + 4 CH3COOH

तैयारी को अक्सर साइनाइड की उपस्थिति में किया जाता है, कोबाल्ट(II) लवण को हेक्सासायनकोबाल्टेट(II) जटिल में परिवर्तित किया जाता है जो कार्बन मोनोऑक्साइड के साथ अभिक्रिया करके K[Co(CO)4] देता है। अम्लीकरण कोबाल्ट टेट्राकार्बोनिल हाइड्राइड HCo(CO)4 का उत्पादन करता है, जो कमरे के तापमान पर डाइकोबाल्ट ऑक्टाकार्बोनिल और हाइड्रोजन में गिरावट करता है। इसे लगभग 200 से 300 वातावरण (इकाई) पर कार्बन मोनोऑक्साइड गैस की धारा में कोबाल्ट धातु को 250°C से ऊपर गर्म करके भी तैयार किया जा सकता है:


 * 2 Co + 8 CO → Co2(CO)8

यह तेजी से परस्पर परिवर्तित होने वाले समावयवी के मिश्रण के रूप में उपस्थित है। विलयन में, दो समावयवी ज्ञात हैं जो तेजी से एक दूसरे में बदलते हैं:

Dicobalt octacarbonyl an orange-colored, pyrophoric solid. It is synthesised by the high pressure carbonylation of cobalt(II) salts:


 * 2 (CH3COO)2Co + 8 CO + 2 H2 → Co2(CO)8 + 4 CH3COOH


 * Co2(CO)8NoCo-Co.pngप्रमुख समावयवी (उपर्युक्त संतुलन रसायन प्रक्रिया में बाईं ओर) में कोबाल्ट केंद्रों को जोड़ने वाले दो सेतु कार्बोनिल लिगेंड और प्रत्येक धातु पर तीन सीमावर्ती कार्बोनिल लिगेंड होते हैं। इसे सूत्र (CO)3Co(μ\-CO)2Co(CO)3 द्वारा प्रदर्शित किया जा सकता हैऔर इसमें C2v समरूपता है। यह संरचना डाइरोन नॉनकार्बोनिल (Fe2(CO)9) के समान है लेकिन एक अल्प सेतु कार्बोनिल के साथ है। Co–Co दूरी 2.52 Å है, और Co–COसीमावर्ती और Co-COसेतु दूरियां क्रमशः 1.80 और 1.90 Å हैं। बंधन का विश्लेषण प्रत्यक्ष कोबाल्ट-कोबाल्ट बंधन की अनुपस्थिति का सुझाव देता है।

अल्प समावयवी में कोई सेतु कार्बोनिल लिगेंड नहीं होता है, बल्कि इसके बजाय कोबाल्ट केंद्रों और आठ सीमावर्ती कार्बोनिल लिगैंड्स के बीच एक सीधा बंधन होता है, प्रत्येक धातु परमाणु पर चार होते हैं। इसे (CO)4Co\–Co(CO)4 सूत्र द्वारा प्रदर्शित किया जा सकता है और इसमें D4d समरूपता है। इसमें एक बिना सेतु  वाला कोबाल्ट-कोबाल्ट बॉन्ड होता है जो ठोस संरचना में लंबाई में 2.70Å होता है जब इसे बकमिन्स्टरफुलरीन C60 के साथ एक साथ क्रिस्टलीकृत किया जाता है।

अपचयन
डाइकोबाल्ट ऑक्टाकार्बोनिल को क्षार धातुओं और संबंधित अभिकर्मकों द्वारा अपचयन करके विदलित किया जाता है। परिणामी क्षार धातु के लवण टेट्राकार्बोनिल कोबाल्ट हाइड्राइड देने के लिए प्रोटोनित करते हैं:
 * Co2(CO)8 + 2 Na → 2 Na[Co(CO)4]
 * Na[Co(CO)4] + H+ → H[Co(CO)4] + Na+

इलेक्ट्रोफिल्स के साथ अभिक्रिया
हलोजन और संबंधित अभिकर्मक पेंटाकोऑर्डिनेटेड हेलोटेट्राकार्बोनिल्स देने के लिए सह-सह बंधन को तोड़ते हैं:
 * Co2(CO)8 + Br2 → 2 Br[Co(CO)4]

कोबाल्ट ट्राइकार्बोनिल नाइट्रोसिल नाइट्रिक ऑक्साइड के साथ डाइकोबाल्ट ऑक्टाकार्बोनिल के अभिक्रिया की द्वारा निर्मित होता है:
 * Co2(CO)8 + 2 NO → 2 Co(CO)3NO + 2 CO

ऐल्कीन के साथ अभिक्रिया
निकोलस अभिक्रिया एक प्रतिस्थापन अभिक्रिया है जिसके द्वारा एल्केनी के α-कार्बन पर स्थित एक अल्कोक्सी समूह को एक अन्य नाभिकरागी द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है। अल्काइन पहले डाइकोबाल्ट ऑक्टाकार्बोनिल के साथ अभिक्रिया करता है, जिससे एक स्थिर प्रोपरगिलिक धनायन उत्पन्न होता है जो आने वाले नाभिकरागी के साथ अभिक्रिया करता है और उत्पाद तब ऑक्सीकृत विधातुकरण द्वारा बनता है।

पॉसन-खांड अभिक्रिया, जिसमें एक एल्काइन, एक एल्कीन और कार्बन मोनोऑक्साइड एक साइक्लोपेंटेनोन देने के लिए चक्रित होते हैं, को Co2(CO)8द्वारा उत्प्रेरित किया जा सकता है यद्यपि नए तरीके जो अधिक कुशल हैं, तब से विकसित किए गए हैं:



Co2(CO)8 एक स्थिर सहसंयोजक जटिल बनाने के लिए अल्काइनों के साथ अभिक्रिया करता है, जो एल्काइन के लिए एक सुरक्षात्मक समूह के रूप में उपयोगी है।इस जटिल का उपयोग पॉसन-खांड अभिक्रिया में भी किया जा सकता है।

आंतरआण्विक पॉसन-खांड अभिक्रियाएं, जहां शुरुआती सामग्री में एल्केन और एल्काइन दोनों प्रकार के अंश होते हैं, संभव हैं। लाइकोपोडियम अल्कलॉइड हूपरज़ीन-Q के असममित संश्लेषण में, ताकायामा और सहकर्मियों ने एक आंतरआण्विक पॉसन-खांड अभिक्रिया का उपयोग किया जिसमें एक टीआरटी-ब्यूटाइलडिफेनिलसिलील (टीबीडीपीएस) संरक्षित प्राथमिक अल्कोहल युक्त एनाइन को चक्रित किया गया।। डाइकोबाल्ट ऑक्टाकार्बोनिल की शुरूआत से ठीक पहले चक्रीय सिलोक्सेन अंश की तैयारी यह सुनिश्चित करती है कि  उत्पाद वांछित संरचना  के साथ बनता है।





हाइड्रॉफ़ॉर्मिलेशन
Co2(CO)8का हाइड्रोजनीकरण कोबाल्ट टेट्राकार्बोनिल हाइड्राइड H[Co(CO)4]का उत्पादन करता है :
 * Co2(CO)8 + H2 → 2 H[Co(CO)4]

यह हाइड्राइड हाइड्रॉफ़ॉर्मिलेशन के लिए एक उत्प्रेरक है - अल्केन्स का एल्डिहाइड में रूपांतरण। इस हाइड्रोफॉर्मिलेशन के लिए उत्प्रेरक चक्र आरेख में दिखाया गया है।

अपचयन
सोडियम अमलगम द्वारा Co2(CO)8 के अपचयन से H[Co(CO)4] का संयुग्मी क्षार प्राप्त होता है। यह लवण(रसायन) अम्लीकरण पर हाइड्राइड पैदा करता है, जिससे उस प्रजाति के लिए एक वैकल्पिक संश्लेषित मार्ग उपलब्ध होता है। डाइकोबाल्ट ऑक्टाकार्बोनिल के लिए साइनाइड संश्लेषण मार्ग में इस रूप के लवण भी मध्यवर्ती हैं।


 * Co2(CO)8 + 2 Na → 2 Na[Co(CO)4]
 * Na[Co(CO)4] + H+ → H[Co(CO)4] + Na+

प्रतिस्थापन अभिक्रियाएं
Co2(CO)8−_{x}(PR3)_{x} देने के लिए CO लिगेंड को तृतीयक फॉस्फीन लिगेंड से बदला जा सकता है. ये भारी व्युत्पन्न हाइड्रोफोर्मिलेकरण अभिक्रियाओं के लिए अधिक चयनात्मक उत्प्रेरक हैं। कठोर लुईस क्षार, उदा: पिरिडीन, अनुपातहीनता का कारण बनता है:


 * 12 C5H5N + 3 Co2(CO)8 → 2 [Co(C5H5N)6][Co(CO)4]2 + 8 CO



उच्च कार्बोनिल्स में रूपांतरण
ताप के कारण डीकार्बोनिलीकरण होता है और टेट्राकोबाल्ट डोडेकाकार्बोनिल का निर्माण होता है:
 * 2 Co2(CO)8 → Co4(CO)12 + 4 CO

कई धातु कार्बोनिल्स की तरह, डाइकोबाल्ट ऑक्टाकार्बोनिल एल्काइल हलाइड्स से हैलाइड अलग करता है। ब्रोमोफॉर्म के साथ अभिक्रिया करने पर, यह मिथाइलिडाइनेट्रिकोबाल्टनॉनकार्बोनिल HCCo3(CO)9 में परिवर्तित हो जाता है,जिसे एक अभिक्रिया के रूप में आदर्श बनाया जा सकता है:
 * 9 Co2(CO)8 + 4 CHBr3 → 4 HCCo3(CO)9 + 36 CO + 6 CoBr2

सुरक्षा
Co2(CO)8 कोबाल्ट (0) का एक परिवर्तनशील स्रोत, पायरोफोरिक है और अपघटन पर कार्बन मोनोऑक्साइड जारी करता है। राष्ट्रीय व्यावसायिक सुरक्षा और स्वास्थ्य संस्थान ने संस्तुत की है कि श्रमिकों को उचित श्वसन गियर के बिना आठ घंटे के समय-भारित औसत से अधिक 0.1 mg/m3 से अधिक सांद्रता के संपर्क में नहीं लाया जाना चाहिए, ।