Métaux carbonyles polynucléaires
Chimie organométallique - Métaux carbonyles

2.1 Molécules dans lesquelles tous les atomes métalliques sont de même nature

Si la liaison $\mathrm{Mn}—\mathrm{Mn}$ et la liaison $\mathrm{Co}—\mathrm{Co}$ sont des liaisons de covalence banales dont le caractère premier est leur généralité, les liaisons métal-métal doivent aussi se faire avec des métaux de numéro atomique pair.

Comment y parvenir ?

Le guide est la structure électronique de gaz noble atteinte dans le métal carbonyle mononucléaire de numéro atomique pair. Il faudrait « ouvrir » la structure moléculaire pour pouvoir provoquer une condensation avec construction de liaisons métal-métal de façon à rétablir une couche électronique externe à 18 électrons pour tous les atomes métalliques. Deux méthodes s’offrent pour arracher une molécule d’oxyde de carbone, à savoir le chauffage et l’irradiation ultraviolette.

• Le fer carbonyle, traité par l’une ou l’autre de ces deux méthodes, perd de l’oxyde de carbone et donne naissance à un mélange de deux espèces comportant chacune plus d’un atome de fer :

  [Fe (CO)₅] → [Fe₂ (CO)₉] + [Fe₃ (CO)₁₂]

Ces formules brutes sont faciles à déterminer par spectrométrie de masse. Le spectre infrarouge de ces deux composés révèle en outre une bande nouvelle aux alentours de 1 840 cm⁻¹ par rapport au spectre du composé monométallique. On peut l’attribuer à un groupe CO pontant deux atomes de fer puisque la vibration de la fonction cétone organique se situe à 1 710 cm⁻¹ en moyenne. La diffraction des rayons X donne en effet les deux structures de la figure 6.

Si l’on compte les électrons de la couche de valence du fer dans [Fe₂ (CO)₉], on obtient :

pour Fe : 8 ;

pour CO terminal : 2...