Mixing
四氧化锇
| 四氧化锇 | |||
|---|---|---|---|
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| 识别 | |||
CAS号 | 20816-12-0  | ||
PubChem | 30318 56370778（(monopotassiate)） 75811001（(monoquinuclidiniate)） 53113021（(monotemediate)） | ||
ChemSpider | 28158 | ||
SMILES |
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InChI |
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InChIKey | VUVGYHUDAICLFK-UHFFFAOYSA-N | ||
UN编号 | UN 2471 | ||
EINECS | 244-058-7 | ||
ChEBI | 88215 | ||
RTECS | RN1140000 | ||
MeSH | Osmium+tetroxide | ||
| 性质 | |||
化学式 | OsO4 | ||
摩尔质量 | 254.23 g·mol⁻¹ | ||
| 外观 | 无色或浅黄色半透明固体 | ||
密度 | 4.9 g/cm³ (固) | ||
熔点 | 40.25 °C | ||
沸点 | 130 °C | ||
| 危险性 | |||
欧盟危险性符号  剧毒 T+ | |||
警示术语 | R：R26/27/28, R34 | ||
安全术语 | S：S1/2, S7/9, S26, S45 | ||
NFPA 704 |  0 4 1 OX | ||
| 相关物质 | |||
| 其他阳离子 | 四氧化钌、二氧化锇 | ||
| 若非注明，所有数据均出自一般条件（25 ℃，100 kPa）下。 | |||
四氧化锇是化学式为OsO4的化合物。尽管锇在地壳中含量稀少，四氧化锇仍有很多用途。它有很多有趣的性质，其中之一是挥发性。
目录
1 物理性质
2 结构和电子排布
3 合成
4 反应
4.1 氧氟化物
4.2 烯烃的氧化
4.3 其它反应
5 用途
5.1 有机合成
6 外部链接
7 参考文献
物理性质
纯四氧化锇是无色的，但因通常混有少量二氧化锇（OsO2）而呈黄褐色。OsO4可溶于四氯化碳（CCl4），微溶于水，与水反应生成锇酸（见下文）。OsO4具有挥发性，常温下易升华。气味与臭氧相似。锇的名称起源于希腊文的“osme”，意思是“臭味”。[1]
| 溶剂 | 溶解度 | 温度(℃) |
|---|---|---|
| 水 | 7.24 | 25 |
| 四氯化碳 | 250 | 20 |
结构和电子排布
锇是d0金属，因此当Os(VIII)的配位数为四时，其形状应是四面体构型。还有MnO4−和CrO42−也是四面体构型。
OsO4中锇的化合价为+8，这是过渡金属的最高化合价。锇原子有8个价电子。如果假设每个Os-O键都提供两个电子，则该络合物总共有16个电子，与高锰酸根离子和铬酸根离子一样。
合成
粉末状的锇在常温下与O2缓慢反应，生成OsO4。块状的锇则须加热至670 K才能被氧气氧化。[3]
- Os + 2 O2 → OsO4
反应
氧氟化物
- 锇有很多种氧氟化物，都对潮湿非常敏感。
在77K的低温下，四氧化锇与二氟化氪在氢氟酸溶液中反应，生成紫色的 顺式-OsO2F4。[4]
- OsO4 + 2 KrF2 → cis-OsO2F4 + 2 Kr + O2
- OsO4与F2反应，生成黄色的OsO3F2:
- 2 OsO4 + 2 F2 → 2 OsO3F2 + O2
- OsO4在常温下与等摩尔的[Me4N]F反应，在253K的温度下则与两倍的物质的量的[Me4N]F反应：[3]:
- OsO4 + [Me4N]F → [Me4N][OsO4F]
- OsO4 + 2 [Me4N]F → [Me4N]2[cis-OsO4F2]
烯烃的氧化
- OsO4能催化烯烃与过氧化氢水溶液之间的反应。化学方程式为：
- R2C=CR2 + H2O2 → R2C(OH)-C(OH)R2.
反应中OsVIIIO4先与烯烃R2C=CR2发生加成反应，生成环"酯" R4C2O2OsVIO2，然后再水解，生成二醇和六价锇化合物(OsVI):
其它反应
- OsO4溶于碱溶液，生成锇酸盐：
- OsO4 + 2 NaOH → Na2[cis-OsO4(OH)2] + O2
- OsO4是路易斯酸，能与路易斯碱如氨等发生取代反应：
- OsO4 + NH3 + KOH → K[Os(N)O3] + 2 H2O
[Os(N)O3]−离子是OsO4的等电子体，且结构相同。与伯胺t-BuNH2[（CH3）3C-NH2]反应得到相应的亚氨基化合物:
- OsO4 + 4 Me3CNH2 → Os(NCMe3)4 + 4 H2O
- 在400K和200个大气压下，OsO4在甲醇溶液中与一氧化碳发生"还原性羰基化反应"，生成三角形的Os3(CO)12:
- 3 OsO4 + 24 CO → Os3(CO)12 + 12 CO2[5]
此反应中锇的化合价从+8下降到0。
- 四氧化锇也可以被碳还原：
- OsO4 + 2 C → Os + 2 CO2[2]
用途
可作組織標本的染劑及化學合成的試劑。
有机合成
OsO4广泛用于把烯烃顺式氧化成二醇。参见以上反应机理。
外部链接
- 国际化学安全卡 0528
- NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards
- BBC report on bomb plot
- BBC 什么是四氧化锇
- 四氧化锇: 本月的化合物
- 化学反应
参考文献
^ Dr. M Thomson, Osmium tetroxide (OsO4). [1]
^ 2.02.1 《无机化学丛书》.张青莲 主编.第九卷.P439. 3.2.2氧化物
^ 3.03.1 Housecroft & Sharpe. Inorganic Chemistry. (ed 2, 2005). p 671-673
^ Christe et al. "Osmium tetrafluoride dioxide, cis-OsO2F4". J. Am. Chem. Soc. 1993, 115. doi:11279-11284
^ Housecroft & Sharpe. Inorganic Chemistry. (ed 2, 2005). p 672,710
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- Cotton, S. A. "Chemistry of Precious Metals," Chapman and Hall (London): 1997. ISBN 0-7514-0413-6.
- Berrisford, D. J.; Bolm, C.; Sharpless, K. B., "Ligand Accelerated Catalysis", Angewandte Chemie, International Edition English, 1995, volume 34, pp. 1059-1070.
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