Kobalt tetrakarbonil hidrida

Kobalt tetrakarbonil hidrida ialah sebatian organologam dengan formula HCo(CO)4. Ia ialah cecair kuning yang membentuk wap tidak berwarna dan mempunyai bau yang tidak menyenangkan. Kegunaan utamanya ialah sebagai pemangkin dalam penghidroformilan.

Struktur dan ciri-ciri
HCo(CO)4 ialah molekul dwipirimid trigonal. Ligand hidrida menduduki salah satu kedudukan paksi, oleh itu simetri molekul ini ialah C3v. Jarak ikatan Co-CO dan Co-H masing-masing ialah 1.764 dan 1.556 Å, dan ia ditentukan oleh belauan elektron fasa gas. Keadaan pengoksidaan kobalt dalam sebatian ini ialah +1.

Seperti hidrida karbonil logam yang lain, HCo(CO)4 bersifat asid, dengan pKa 8.5. HCo(CO)4 cair pada suhu -33 °C dan pada suhu yang lebih tinggi, ia mereput kepada Co2(CO)8 dan H2. Ia melalui penggantian dengan fosfina tertier. Misalnya, trifenilfosfina menghasilkan HCo(CO)3PPh3 dan HCo(CO)2(PPh3)2. Bahan terbitan ini lebih stabil daripada HCo(CO)4 dan digunakan dalam industri. Bahan terbitan ini juga secara umumnya kurang berasid daripada HCo(CO)4.

Penyediaan
Kobalt tetrakarbonil hidrida pertama kali disebut oleh Heiber pada awal 1930-an. Ia merupakan hidrida logam peralihan kedua yang ditemui selepas H2Fe(CO)4. Ia disediakan dengan menurunkan Co2(CO)8 dengan amalgam natrium atau bahan penurun yang serupa dan diikuti dengan pengasidan.

Co2(CO)8 + 2 Na → 2 NaCo(CO)4
NaCo(CO)4 + H+ → HCo(CO)4 + Na+

Oleh sebab HCo(CO)4 mereput dengan sedianya, ia biasanya dihasilkan in situ melalui penghidrogenan Co2(CO)8.

Co2(CO)8 + H2  2 HCo(CO)4

Parameter termodinamik bagi tindak balas keseimbangan di atas ialah ΔH = 4.054 kcal mol-1, ΔS = -3.067 cal mol-1 K-1, dan ia ditentukan oleh spektroskopi inframerah.

Kegunaan
Kobalt tetrakarbonil hidrida merupakan hidrida logam peralihan pertama yang digunakan dalam industri. Pada 1953, bukti telah didedahkan bahawa bahan ini merupakan pemangkin aktif bagi penukaran alkena, CO dan H2 kepada aldehida, satu proses yang dikenali sebagai penghidroformilan (tindak balas okso). Walaupun penggunaan penghidroformilan berasaskan kobalt telah banyak digantikan dengan pemangkin berasaskan rodium, pengeluaran aldehida C3-C18 dunia yang dihasilkan dengan pemangkinan kobalt tetrakarbonil hidrida ialah kira-kira 100,000 tan/tahun, kira-kira 2% jumlah keseluruhan.

Rujukan

Sebatian organokobalt
Hidrida logam
Kompleks karbonil