Nikkelikarbonyyli

Nikkelikarbonyyli eli tetrakarbonyylinikkeli (Ni(CO)4) on eräs metallikarbonyyliyhdisteisiin kuuluva nikkelin orgaaninen yhdiste. Nikkelikarbonyyliä käytetään erittäin puhtaan nikkelin valmistuksessa, organometallikemiassa ja katalyyttinä.

Ominaisuudet ja reaktiot 
Nikkelikarbonyylissä nikkelin hapetusluku on 0. Huoneenlämpötilassa se on väritöntä tai vaaleankeltaista nestettä. Yhdisteellä on korkea höyrynpaine, minkä vuoksi se haihtuu herkästi. Nikkelikarbonyyli ei liukene veteen, mutta liukenee etanoliin ja useisiin muihin orgaanisiin liuottimiin. Yhdiste reagoi helposti ilman hapen kanssa muodostaen nikkelioksidia ja happojen kanssa se muodostaa nikkelisuoloja ja hiilimonoksidia.

Nikkelikarbonyylille tapahtuu useita hapetus- ja pelkistysreaktioita sekä ligandienvaihtoreaktioita. Hapettaminen johtaa Ni2+-yhdisteisiin ja pelkistäminen alkalimetalleilla johtaa useita nikkeliatomeja sisältäviin anioneihin, joissa nikkelillä on hapetusluku -II. Nikkelikarbonyylistä tunnetaan lukuisia johdannaisia, joissa yksi tai useampi karbonyyliryhmä on korvattu jollain toisella ligandilla. Tyypillisiä ligandeja ovat fosfiiniligandit, tai typpeä, arseenia tai antimonia sisältävät ligandit. Myös alkyyliligandeilla korvautuminen on mahdollista.

Valmistus ja käyttö 
Nikkelikarbonyyliä valmistettiin ensimmäisen kerran vuonna 1890. Tyypillisesti nikkelikarbonyyliä valmistetaan kuumentamalla hienojakoista nikkelimetallia hiilimonoksidin läsnä ollessa. Muita tapoja valmistaa yhdistettä ovat nikkelimetallin ja nikkelisulfidin, hiilimonoksidin, raudan ja nikkelin seoksen ja hiilimonoksidin välinen reaktio. Jälkimmäisessä menetelmässä muodostuu myös rautakarbonyyliä, josta nikkelikarbonyyli erotetaan tislaamalla.

Ni + 4 CO → Ni(CO)4

Tärkein nikkelikarbonyylin teollinen käyttökohde on erittäin puhtaan nikkelimetallin valmistus. Elektrolyyttisesti pelkistetty nikkeli käsitellään hiilimonoksidilla, syntynyt nikkelikarbonyyli tislataan erilleen ja hajotetaan takaisin nikkeliksi kuumentamalla. Nikkelikarbonyyliä käytetään myös nikkeliyhdisteiden, kuten nikkelinitraatin ja nikkelisulfaatin valmistuksessa. Orgaanisen kemian synteeseissä yhdistettä käytetään karbonyloivana reagenssina ja katalyyttinä.

Myrkyllisyys 
Nikkelikarbonyyli on erittäin myrkyllistä ja sitä on jopa kutsuttu myrkyllisimmäksi organometalliyhdisteeksi. Altistuminen yhdisteelle ärsyttää hengitysteitä ja aiheuttaa päänsärkyä, huonovointisuutta ja tajuttomuuden. Pitkäaikainen altistuminen voi johtaa keskushermoston ja elinten vaurioitumiseen ja jopa kuolemaan.

Lähteet

Aiheesta muualla 
Toxin and Toxin Target Database (T3DB): Nickel tetracarbonyl 

Nikkeliyhdisteet
Organometalliyhdisteet