Rautakarbonyyli

Rautakarbonyyli eli rautapentakarbonyyli tai pentakarbonyylirauta (Fe(CO)5) on metallikarbonyyliyhdisteisiin kuuluva raudan organometalliyhdiste. Ainetta voidaan käyttää erittäin puhtaan raudan valmistukseen ja orgaanisen kemian synteeseissä.

Ominaisuudet ja reaktioita 
Rautakarbonyyli on huoneenlämpötilassa väriltään keltainen neste. Yhdiste on veteen liukenematon, mutta liukenee orgaanisiin liuottimiin, kuten bentseeniin, dietyylieetteriin, asetoniin, etyyliasetaattiin ja molekyylipainoltaan suurikokoisiin alkoholeihin.

Rautapentakarbonyyli ei ole ainoa raudan karbonyyliyhdisteistä. Fotokemiallisella reaktiolla siitä muodostuu kiteistä dirautanonakarbonyyliä (Fe2(CO)9) ja kuumennettaessa inertissä liuottimessa noin 60 °C:n lämpötilaan muodostuu trirautadodekakarbonyyliä (Fe3(CO)12). Emästen kanssa yhdiste reagoi muodostaen vesiliukoisen vetytetrakarbonyyliferraattisuolan tai karbonyyliferraattisuolan. Rautakarbonyylimolekyylin karbonyyliligandit voidaan korvata muilla ligandeilla, kuten alkeeneilla, fosfiineilla tai halogeeneilla. Rautakarbonyyli on pelkistin ja kykenee pelkistämään muun muassa ketonit alkoholeiksi ja nitrobentseenin aniliiniksi. Kuumennettaessa yli 100 °C:n lämpötilan rautakarbonyyli hajoaa hienojakoiseksi rautajauheeksi ja hiilimonoksidiksi.

Valmistus ja käyttö 
Ensimmäisen kerran rautakarbonyyliä syntetisoitiin vuonna 1891. Sen kaupallinen valmistus alkoi kuitenkin vasta vuonna 1925 sopivien korkeapainesysteemien kehityttyä. Rautakarbonyyliä valmistetaan hienojakoisen raudan ja hiilimonoksidin välisellä reaktiolla 150–200 °C:n lämpötilassa paineen ollessa 5–30 MPa. Pienellä määrällä rikkiä on katalyyttinen eli reaktiota nopeuttava vaikutus.

Rautakarbonyyliä käytetään pääasiassa hienojakoisen ja erittäin puhtaan raudan valmistamiseen. Yhdistettä on myös käytetty bensiinissä nakutusta estävänä lisäaineena. Muita käyttökohteita ovat orgaaninen synteesi, muun muassa väriaineiden pelkistys, ja hiilikuidun ominaisuuksien parantaminen.

Lähteet

Aiheesta muualla 

Organometalliyhdisteet
Rautayhdisteet