六羰基铬是一种白色晶体,在空气中稳定但易挥发。它不溶于水、甲醇和乙醇,微溶于碘仿和四氯化碳,稍溶于四氢呋喃。与盐酸不起反应,被硫酸缓慢侵蚀,并容易被硝酸分解。在与烯烃、炔烃、芳烃、膦和胺等物质作用时,羰基会被取代,生成一系列衍生物。
结构特点六羰基铬是一种配位化合物,在室温下是固体且具有较高的蒸汽压,易于升华。其结构中,铬原子的化合价为零,属于均配物,所有羰基数都相同。其结构呈现八面体形态,Cr-C键长为1.91 Å,C-O键长为1.14 Å。六羰基铬用作烯烃聚合、异构化催化剂、汽油添加剂以及制备一氧化铬的原料。
制备方法在常压条件下进行制备。将12克无水三氯化铬和700毫升干燥乙醚放入3升五颈烧瓶中,在-70℃下激烈搅拌,滴加210毫升2.7N苯基溴化镁溶液(共历时一小时)。滴完后,用冰水浴代替干冰浴,快速通入一氧化碳。当反应混合物出现深色时,表明反应已经开始。在低温条件下继续反应15-30分钟。
然后将反应混合物倒入含有100毫升6N硫酸的冰水中,使用上述高压法分离产物,可获得1.8克(11%)六羰基铬碳合物。接着,在装有叶片搅拌器的1升Parr高压釜中加入470毫升二甘醇二甲醚和80毫升钠砂(1.20克原子)、液体石醋悬浮液(40%)。冷却至-20℃,并在氮气保护下加31.7克无水三氯化铬粉末。封闭高压釜后置于冰一盐浴中,在搅拌下通入一氧化碳,使压力达到56.2公斤/厘米²。
反应1.5小时后,气压降至47.8公斤/厘米²(表示一氧化碳被吸收),同时反应温度上升至-5℃。在此温度下,缓慢吸收一氧化碳30分钟后,撤去冰一盐浴让其自行升温至室温。釜体内压力又升到56.2公斤/厘米²,继续搅拌16小时。
最后,在带有高压视镜的容器内放置由22.2毫升浓硫酸和228毫升无氧水组成的溶液,通过70.33公斤/厘米²的氮气压力将溶液压入反应混合物中,历时2小时。由于反应放热,釜内温度可能升至室温。减压后,将混合液转移至2升三颈烧瓶中,加入100毫升水和100毫升浓盐酸。在搅拌下与水共蒸馏,最终得到35.2克(80%)纯六羰基铬产物。