# 四羰基镍[编辑]

| 四羰基镍
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| 首选IUPAC名 Tetracarbonylnickel(0)
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| 别名
 | 羰基镍，四羰基合镍
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| 识别
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| CAS号
 | 13463-39-3 Y |
| PubChem
 | 26039 |
| ChemSpider
 | 21865021 |
| SMILES
 | * C(#O)[Ni](C#O)(C#O)C#O
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| InChI
 | * 1/4CO.Ni/c4\*1-2;/rC4NiO4/c6-1-5(2-7,3-8)4-9
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| InChIKey
 | AWDHUGLHGCVIEG-ARWXMKMZAJ |
| UN编号
 | 1259
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| EINECS
 | 236-669-2 |
| ChEBI
 | 30372 |
| RTECS
 | QR6300000
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| 性质
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| 化学式
 | Ni(CO)4 |
| 摩尔质量
 | 170.7 g·mol⁻¹
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| 外观
 | 易流动的无色液体
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| 密度
 | 1.3103 g/ml (液)
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| 熔点
 | -19.3 °C
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| 沸点
 | 42.2 °C
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| 溶解性（水）
 | 不溶于水，但溶于很多有机溶剂
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| 结构
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| 配位几何
 | 四面体
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| 分子构型
 | 四面体
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| 偶极矩
 | 零
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| 热力学
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| Δf*H*m⦵298K | -632 kJ/mol
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| Δc*H*m⦵ | -1180 kJ/mol
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| *S*⦵298K | 320 J.K−1.mol−1 |
| 危险性
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| 警示术语
 | R：R61, R11, R26, R40, R50/53 |
| 安全术语
 | S：S53, S45, S60, S61 |
| 欧盟分类
 | 可燃 (**F**) 极毒(**T+**) Carc. Cat. 3 Repr. Cat. 2 对环境有害(**N**)
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| NFPA 704
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**343** |
| 闪点
 | -20 °C
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| 自燃温度
 | 60 °C
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| 相关物质
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| 相关金属羰基配合物
 | 六羰基铬，十羰基二锰，五羰基铁，八羰基二钴
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| 相关化学品
 | 四(三苯基膦)钯，四(三氟化磷)镍
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| 若非注明，所有数据均出自标准状态（25 ℃，100 kPa）下。
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**四羰基镍**，或称**羰基镍**、**四羰基合镍**，是一个有机金属配合物，分子式为Ni(CO)4。1890年首先由路德维希·蒙德（Ludwig Mond）制得，是第一个合成的简单金属羰基配合物。室温下四羰基镍为无色液体，易挥发，毒性极大。

## 结构

Ni(CO)4为四面体结构，Ni原子中心与四个羰基（一氧化碳配体）相连。CO配体中C-O以三键相连，碳端与金属配合。当初在弄清四羰基镍结构时颇费了一些周折，以至于1950年前的大多数出版物都认为它由CO链与金属螯合组成。

四羰基镍与五羰基铁和六羰基钼等金属羰基配合物类似，共有18个价电子，符合18电子规则。这些配合物都为对称结构，不带电荷，挥发性很强。四羰基镍中镍原子的形式氧化数为零。

## 制备

1890年路德维希·蒙德通过使镍与一氧化碳反应首先合成了Ni(CO)4。这是第一个制得的简单金属羰基化合物，引发了羰基配合物的合成和研究热潮，其中重要的包括V、Cr、Mn、Fe和Co。

金属镍常压下50℃即可与一氧化碳反应生成四羰基镍。蒙德法纯化金属镍的过程为：323K下让一氧化碳通过不纯的镍表面，化合生成四羰基镍，再适当加热使四羰基镍分解为金属，即可达到纯化的目的。

## 反应

与其他低价金属羰基配合物类似，Ni(CO)4可发生取代反应和氧化反应。与路易斯碱配体如三苯基膦反应得到Ni(CO)3(PPh3)和Ni(CO)2(PPh3)2，与2,2'-联吡啶的反应类似。

氯气和其他卤素可将四羰基镍氧化为NiCl2并放出CO气体，可用于过量四羰基镍的销毁。

还原四羰基镍或用氢氧化物处理，会生成簇合物[Ni5(CO)12]2−和[Ni6(CO)12]2−。

Ni(CO)4可羰基化卤代烷或卤代芳烃，例如乙烯基溴化物PhCH=CHBr与四羰基镍和甲醇钠反应，产物是不饱和酯。此类反应可能经由Ni(CO)3中间体，再发生氧化加成反应。

金属羰基配合物易受亲核试剂进攻，以亲核试剂（Nu−）处理Ni(CO)4得到酰基衍生物[Ni(CO)3C(O)Nu)]−。

## 毒性

Ni(CO)4挥发性强且毒性很大，归咎于分解出的镍粉与一氧化碳在体内的共同作用。皮肤接触，尤其是吸入四羰基镍可能是致命的，接触30分钟的致死浓度则为30ppm。

其蒸气带有煤烟味。

镍中毒可分为两个阶段。第一阶段内的症状包括头痛和心脏疼痛，可持续数小时，而后会有减轻。第二阶段则发生在16小时后，为肺炎所导致的咳嗽、呼吸困难和严重的疲乏，四天后症状最为严重，可能因为心肺和急性肾功能衰竭而导致死亡。康复所需的时间很长，期间常伴有疲惫、忧郁症和呼吸困难等症状。四羰基镍造成永久呼吸损伤的例子并不常见，其致癌性也仍有争议。

## 参考资料

1. Lascelles,Keith; Morgan, Lindsay G.; & Nicholls, David. Nickel Compounds. Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. 1991, **A17** (5): 235–249.
2. EROS Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis, John Wiley & Sons, 2003.
3. C. Elschenbroich, A. Salzer ”Organometallics : A Concise Introduction” (2nd Ed) (1992) from Wiley-VCH: Weinheim. ISBN 3-527-28165-7
4. Shi Z. Nickel carbonyl: toxicity and human health. The Science of The Total Environment. 1991, **148**: 293-298．DOI.
5. Sunderman FW. A Pilgrimage into the Archive of Nickel Toxicology. Annals of Clinical and Lalboratory Science. 1989, **19**: 1–16.
6. Armit HW. The toxicology of nickel carbonyl. Part II.. Journal of Hygiene. 1908, **8**: 565–610.
7. Armit HW. The toxicology of nickel carbonyl. Journal of Hygiene. 1907, **7**: 525–551.
8. Barceloux DG. Nickel. Journal of Toxicology-Clinical Toxicology. 1999, **37**: 239-258．DOI.

* 国际化学品安全卡0064（页面存档备份，存于互联网档案馆）
* 四羰基镍资料页
* NIOSH化学品安全（页面存档备份，存于互联网档案馆）
* 欧洲化学品局
* IARC“镍及其化合物”
* NIST数据库（页面存档备份，存于互联网档案馆）