羰基金屬

羰基作為配位體，與金屬結合的化合物。1890年L.蒙德通過一氧化碳與鎳粉反應製得四羰基鎳 Ni(CO)₄。羰基金屬大都有毒，四羰基鎳氣體在空氣中的濃度超過1ppm時，對呼吸道有刺激，濃度大時會引起死亡。

基本介紹

• 中文名：羰基金屬
• 外文名：Metal carbonyl
• 組成：氧化碳絡合和金屬離子
• 類別：金屬
• 毒性：有毒
• 學科：化學

基本概念

自從Mond於1890年首次以金屬鎳和一氧化碳製得Ni(CO)₄。以來，至今已合成了大量的各種羥基金屬絡合物。按照配體的種類它們可分為全羥基金屬絡合物（holhloptio metal carbonyls）和混合配體羰基金屬絡合物（mlxod Igand metalourbonyls）按照金屬的多寡則可分為單核（mononnoloar）及多核（polynuolear）羰基金屬絡合物；而按照金屬所帶的電荷也可分為中性、陽性及陰性金屬族基物。一硫（或一硒）化碳，異氰，N⁺O基與OO類似，它們與過渡金屬配位的絡合物也與強基金屬類似。

羰基是一氧化碳絡合在金屬上的配體名稱，它與過渡金屬結合得相當牢固。羰基金屬不僅是最老的而且也基最普遍在的一類有機絡合物。這類絡合物能發生許多有趣的計量和催化反應在金屬有機合成、精細有機介成以及基本有機合成等方面有重要的套用。

羰基金屬分類

金屬與羰基（=CO）在一定壓力下反應，可得羰基金屬。常見的羰基金屬有羰基鎳、羰基鐵、羰基鈷等。

羰基鎳

羰基鎳（nickelcarbonyl）為無色透明的液體。受日光照射後可變成棕黃色或草灰色。室溫下易揮發。加熱至150～180℃時可分解為金屬鎳和一氧化碳。短期內吸入高濃度羰基鎳主要引起急性呼吸系統和神經系統損害。

診斷要點

1．臨床表現

（1）輕度中毒或嚴重申毒早期 吸入高濃度羰基鎳後5～30分鐘，可出現頭痛、頭暈、乏力、視物模糊、噁心、咽乾、胸悶、胸痛等症狀。體檢可見眼結膜和咽部充血，但肺部聽診可無異常。

（2）中度中毒 上述症狀暫時緩解後，經8～72小時又加劇，並有咳嗽，咳痰、呼吸增快、還可出現中度發熱、畏寒、嗜睡、意識模糊等。肺部聽診可聞及呼吸音粗糙、乾性噦音。

（3）重度中毒 有呼吸困難、發紺、血性泡沫痰和兩肺滿布濕性噦音等化學性肺炎和肺水腫的表現，並可出現高熱、抽搐、昏迷及心、肝損害。

2．實驗室檢查

（1）尿鎳明顯增高。

（2）血白細胞計數增高。

（3）少數嚴重病例血清ALT和膽紅素升高。

（4）中度和重度中毒患者胸部X線檢查符合化學性支氣管周圍炎、肺炎或肺水腫的改變。

（5）重度中毒者心電圖可見心律失常和心肌損害。

急救處理

（1）迅速脫離中毒現場，清洗污染的皮膚和毛髮，保持安靜、臥床休息和吸氧，嚴密觀察72小時。

（2）早期給予足量短程糖皮質激素，以防冶肺水腫及心肌損害。出現師水腫時，尚可給消泡劑二甲基矽油霧化吸入和利尿脫水劑等。

（3）驅鎳治療 重度中毒者可用二乙基二硫代氨基甲酸鈉靜脈注射，首次劑量為25mg/kg，24小時總量<100mg/kg；也可口服，每次0.5g，每日4次，並同時服用等量碳酸氫鈉，一般可連續服用3～7天。

（4）給予止咳祛痰等其他對症治療。

（5）重度中毒患者可用抗生素預防感染。

羰基鐵

羰基鐵（carbonyl iron）包括三羰基鐵、四羰基鐵、五羰基鐵、九羰基鐵和十二羰基鐵等。羰基鐵的毒性作用類似羰基鎳，但毒性小於羰基鎳。其中五羰基鐵最為常見、毒性亦最高。可經呼吸道、消化道和皮膚吸收。

診斷要點

臨床表現與急性羰基鎳中毒相似，有早發和晚發症狀，主要出現呼吸道刺激症狀和肺水腫。尚有皮膚灼傷和過敏的報導。

急救處理

重點是防治肺水腫，可參見“羰基鎳”。

大體描述

如果按每個羰基配位體給予金屬兩個電子來計算，這些羰基金屬除V(CO)₆之外都有18電子構型，也都是反磁性的。這些化合物一般不溶於水而溶於有機溶劑，有一定的穩定性，加熱時分解。

羰基金屬的結構有單核和多核之分，其物理性能也相應有所不同。例如，五羰基鐵是琥珀色液體，它的二核物──九羰基二鐵──是黃橙色固體，三核物──十二羰基三鐵──是黑色晶體。高級羰基金屬的分子結構為三角面組成的多面體骨架，例如，Ir₄(CO)₁₂為四面體構型。多核羰基金屬的結構體現了原子簇（見原子簇金屬化合物），即金屬與金屬直接結合成鍵，已知的原子簇羰基金屬中金屬原子有10個以上，它們是單核羰基金屬加熱失去一氧化碳的產物。

羰基金屬

羰基金屬可用作有機合成催化劑和試劑。例如，烯烴與氫和一氧化碳反應，製備高一級醛，即用羰基金屬作催化劑。羰基鐵和羰基鈷也可作為合成其他有機物和金屬有機物的試劑，例如，八羰基二鈷與炔烴反應，生成(CH-CH)Co₂(CO)₆，炔烴的碳與鈷原子組成了四面體的頂點，炔烴的叄鍵在分子中被打開，這類化合物一般比較穩定。八羰基二鈷與三鹵甲基衍生物或三鹵矽基衍生物反應，能生成另一類四面體的原子簇，在這類化合物中碳、矽或其他 ⅣA族金屬原子占四面體的一個頂角。它們也是很穩定的化合物，可作為烯烴聚合的催化劑，例如RSiCo₃(CO)₉和RCCo₃(CO)₉（R為烷基）。

羰基配位體