Vanadiumhexacarbonyl

Vanadiumhexacarbonyl is een anorganische verbinding, waarbij 6 koolstofmonoxideliganden coördinatief gebonden zijn aan vanadium. De stof komt voor als blauw-groene kristallen. De stof is erg toxisch.

Vanadiumhexacarbonyl is niet oplosbaar in water, maar lost wel op in dichloormethaan.

Synthese

Vanadiumhexacarbonyl wordt bereid uit reactie van natrium, vanadium(III)chloride en koolstofmonoxide in diglyme als oplosmiddel. Het diglyme stabiliseert het eerstgevormde natriumzout (vergelijkbaar met de werking van kroonethers):

$\mathrm{4}\mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{+}\mathrm{V}\mathrm{C}{\mathrm{l}}_{\mathrm{3}}\mathrm{+}\mathrm{6}\mathrm{C}\mathrm{O}\mathrm{+}\mathrm{2}{\mathrm{C}}_{\mathrm{6}}{\mathrm{H}}_{\mathrm{1}\mathrm{4}}{\mathrm{O}}_{\mathrm{3}}$

$\mathrm{⟶}\mathrm{[}\mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{(}{\mathrm{C}}_{\mathrm{6}}{\mathrm{H}}_{\mathrm{1}\mathrm{4}}{\mathrm{O}}_{\mathrm{3}}{\mathrm{)}}_{\mathrm{2}}\mathrm{]}\mathrm{[}\mathrm{V}\mathrm{(}\mathrm{C}\mathrm{O}{\mathrm{)}}_{\mathrm{6}}\mathrm{]}\mathrm{+}\mathrm{3}\mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{C}\mathrm{l}$

Het gevormde vanadiumhexacarbonyl-anion wordt hieropvolgend geoxideerd met een fosforzuur:

$\mathrm{2}\mathrm{[}\mathrm{V}\mathrm{(}\mathrm{C}\mathrm{O}{\mathrm{)}}_{\mathrm{6}}{\mathrm{]}}^{\mathrm{-}}\mathrm{+}{\mathrm{H}}_{\mathrm{3}}\mathrm{P}{\mathrm{O}}_{\mathrm{4}}\mathrm{⟶}\mathrm{V}\mathrm{(}\mathrm{C}\mathrm{O}{\mathrm{)}}_{\mathrm{6}}\mathrm{+}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{+}\mathrm{2}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{P}{O}_{\mathrm{4}}^{\mathrm{-}}$

Structuur en eigenschappen

Vanadiumhexacarbonyl bezit een octaëdrische moleculaire geometrie en neemt een orthorombische kristalstructuur aan. Het behoort tot ruimtegroep Pnma. De paramters van de eenheidscel zijn:

• a = 1190,5 pm
• b = 1122,1 pm
• c = 639,7 pm

Röntgenstraaldiffractie heeft uitgewezen dat de molecule lichte distorties vertoont: de twee axiale V-C-bindingen zijn korter (199,3 pm) dan de vier axiale bindingen (200,5 pm). Dit is mogelijk te wijten aan het Jahn-Teller-effect.

Vanadiumhexacarbonyl is op elektronisch vlak een opmerkelijke verbinding, omdat het 17 valentie-elektronen bezit in plaats van 18 (volgens de 18-elektronenregel).