La sintesi dei metallo carbonili tramite reazioni di carbonilazione è un processo chimico che consiste nell’ottenere composti carbonilici utilizzando il monossido di carbonio come reagente principale. Queste reazioni coinvolgono tipicamente i metalli delle serie d (3d, 4d, 5d) che presentano un guscio d incompleto, con esempi come V(CO)6, Cr(CO)6, Mn2(CO)10, Fe(CO)5, Co2(CO)8, e Ni(CO)4.
Sintetizzare i metallo carbonili coinvolge diverse metodologie. Ad esempio, il nichel può reagire con CO per produrre il corrispondente carbonile Ni(CO)4 in condizioni blande di temperatura e pressione. In altri casi, si ricorre alla carbonilazione riduttiva, in cui un sale contenente il metallo viene trattato con monossido di carbonio e un agente riducente come alluminio, sodio o litio alluminio idruro. La carbonilazione riduttiva trasforma il metallo dal suo numero di ossidazione nel sale o nell’ossido a numero di ossidazione zero nel metallo carbonile.
Le reazioni di carbonilazione hanno diverse applicazioni, come la reazione di idroformilazione delle olefine, che porta alla formazione di un nuovo legame carbonio-carbonio convertibile in altri gruppi funzionali ed è un esempio importante di catalisi omogenea. Altre reazioni includono la reazione di Reppe per la sintesi dell’acido acetico e la reazione di Koch per la sintesi di acidi carbossilici ramificati. La reazione di Pauson-Khand coinvolge una cicloaddizione da un alchino, un alchene e monossido di carbonio, mentre la carbonilazione di alogenuri arilici in presenza di palladio come catalizzatore porta alla formazione di esteri, ammidi, aldeidi e chetoni.
In definitiva, le reazioni di carbonilazione sono utilizzate sia nell’ambito della chimica inorganica per la sintesi dei metallo carbonili, composti di coordinazione costituiti da metalli di transizione e leganti di monossido di carbonio, che nell’ambito della chimica organica e industriale. Queste reazioni sono fondamentali per la produzione di catalizzatori e precursori di altri complessi metallorganici.