Metal carbonyl
ધાતુના કાર્બોનીલ્સ એ કાર્બન મોનોક્સાઇડ લિગાન્ડ્સ સાથે સંક્રમણ ધાતુઓના સંકલન સંકુલ છે. ધાતુના કાર્બોનીલ્સ કાર્બનિક સંશ્લેષણમાં અને હાઇડ્રોફોર્મિલેશન અને રીપ્પે રસાયણશાસ્ત્ર જેવા સજાતીય ઉત્પ્રેરકોમાં ઉત્પ્રેરક અથવા ઉત્પ્રેરક અગ્રદૂત તરીકે ઉપયોગી છે. મોંડ પ્રક્રિયામાં, નિકલ ટેટ્રાકાર્બોનિલનો ઉપયોગ શુદ્ધ નિકલ બનાવવા માટે થાય છે. ઓર્ગેનોમેટાલિક રસાયણશાસ્ત્રમાં, ધાતુના કાર્બોનીલ્સ અન્ય ઓર્ગેનોમેટાલિક સંકુલની તૈયારી માટે અગ્રદૂત તરીકે કામ કરે છે. ધાતુના કાર્બોનીલ્સ ત્વચાના સંપર્ક, ઇન્હેલેશન અથવા ઇન્જેશન દ્વારા ઝેરી હોય છે, અંશતઃ કાર્બોનીલેટ હિમોગ્લોબિનને કાર્બોક્સીહિમોગ્લોબિન આપવાની તેમની ક્ષમતાને કારણે, જે ઓક્સિજનના બંધનને અટકાવે છે. નામકરણ અને પરિભાષા ધાતુના કાર્બોનીલ્સનું નામકરણ સંકુલના ચાર્જ, કેન્દ્રીય અણુઓની સંખ્યા અને પ્રકાર, અને લિગાન્ડ્સની સંખ્યા અને પ્રકાર અને તેમના બંધનકર્તા સ્થિતિઓ પર આધારિત છે. તેઓ તટસ્થ સંકુલ તરીકે, હકારાત્મક રીતે ચાર્જ થયેલ ધાતુ કાર્બોનિલ કેટાયન તરીકે અથવા નકારાત્મક રીતે ચાર્જ થયેલ ધાતુ કાર્બોનિલેટ્સ તરીકે જોવા મળે છે. કાર્બન મોનોક્સાઇડ લિગાન્ડ એક ધાતુના અણુ સાથે અંતિમ રીતે બંધાયેલ હોઈ શકે છે અથવા બે અથવા વધુ ધાતુના અણુઓ સાથે જોડાઈ શકે છે. આ સંકુલ હોમોલેપ્ટિક હોઈ શકે છે, જેમાં નિકેલ ટેટ્રાકાર્બોનિલ (Ni (CO) 4) જેવા માત્ર CO લિગાન્ડ હોય છે, પરંતુ વધુ સામાન્ય રીતે ધાતુના કાર્બોનિલ હેટેરોલેપ્ટિક હોય છે અને તેમાં લિગાન્ડનું મિશ્રણ હોય છે. મોનોન્યુક્લિયર મેટલ કાર્બોનીલ્સમાં કેન્દ્રીય અણુ તરીકે માત્ર એક જ ધાતુ પરમાણુ હોય છે. વેનેડિયમ હેક્સાકાર્બોનિલ સિવાય, માત્ર સમ પરમાણુ સંખ્યા ધરાવતી ધાતુઓ, જેમ કે ક્રોમિયમ, આયર્ન, નિકલ અને તેમના સમરૂપ, તટસ્થ મોનોન્યુક્લિયર સંકુલ બનાવે છે. બહુપક્ષીય ધાતુના કાર્બોનીલ્સ વિષમ પરમાણુ સંખ્યા ધરાવતી ધાતુઓમાંથી રચાય છે અને તેમાં ધાતુ-ધાતુ બંધ હોય છે. વિવિધ ધાતુઓ ધરાવતા પરંતુ માત્ર એક જ પ્રકારના લિગાન્ડ ધરાવતા સંકુલને આઇસોલેપ્ટિક કહેવામાં આવે છે. ધાતુના કાર્બોનીલ્સમાં કાર્બન મોનોક્સાઇડ અલગ બંધનકર્તા સ્થિતિ ધરાવે છે. તેઓ તેમની હેપ્ટિસિટીની દ્રષ્ટિએ અલગ પડે છે, જે η તરીકે સૂચવવામાં આવે છે, અને તેમના બ્રિજિંગ મોડ. η2-CO સંકુલમાં, કાર્બન અને ઓક્સિજન બંને ધાતુ સાથે બંધાયેલા હોય છે. વધુ સામાન્ય રીતે માત્ર કાર્બન બંધાયેલ હોય છે, આ કિસ્સામાં હેપ્ટિસિટીનો ઉલ્લેખ કરવામાં આવતો નથી. કાર્બોનીલ લિગાન્ડ ધાતુના કાર્બોનીલ ડાયમર્સ અને ક્લસ્ટર્સમાં બંધન સ્થિતિઓની વિશાળ શ્રેણીમાં જોડાય છે. સૌથી સામાન્ય બ્રિજિંગ મોડમાં, જે μ2 અથવા ફક્ત μ તરીકે સૂચવવામાં આવે છે, CO લિગાન્ડ ધાતુઓની જોડીને જોડે છે. આ બંધન સ્થિતિ સામાન્ય રીતે ઉપલબ્ધ ધાતુના કાર્બોનીલ્સમાં જોવા મળે છેઃ Co2 (CO) 8, Fe2 (CO) 9, Fe3 (CO) 12, અને Co4 (CO) 12. અમુક ઉચ્ચ પરમાણુ સમૂહમાં, CO ત્રણ અથવા તો ચાર ધાતુઓ વચ્ચે સેતુ બનાવે છે. આ લિગાન્ડ્સને μ3-CO અને μ4-CO તરીકે સૂચવવામાં આવે છે. ઓછા સામાન્ય બોન્ડિંગ મોડ્સ છે જેમાં C અને O બંને ધાતુ સાથે બંધાય છે, જેમ કે μ3η2. "સિનર્જિસ્ટિક પાઈ * બેક-બોન્ડિંગ" નો ઉપયોગ કરીને કાર્બન મોનોક્સાઇડ બોન્ડ્સની રચના અને બોન્ડિંગ. એમ. સી. બોન્ડિંગમાં ત્રણ ઘટકો હોય છે, જે આંશિક ટ્રિપલ બોન્ડને જન્મ આપે છે. ધાતુ પર d-, s-, અને p-ભ્રમણકક્ષાઓના મિશ્રણ સાથે કાર્બન પર બિન-બંધન (અથવા નબળા વિરોધી બંધન) sp-સંકરણ ઇલેક્ટ્રોન જોડીના ઓવરલેપમાંથી સિગ્મા (σ) બોન્ડ ઉત્પન્ન થાય છે. પાઈ (π) બોન્ડ્સની જોડી ધાતુ પર ભરેલા ડી-ઓર્બિટલ્સના ઓવરલેપમાંથી ઉદ્ભવે છે, જેમાં CO ના કાર્બન અણુમાંથી પ્રક્ષેપિત π *-એન્ટિબોન્ડિંગ ઓર્બિટલ્સની જોડી હોય છે. પછીના પ્રકારના બંધન માટે જરૂરી છે કે ધાતુમાં ડી-ઇલેક્ટ્રોન હોય અને ધાતુ પ્રમાણમાં ઓછી ઓક્સિડેશન સ્થિતિ (0 અથવા + 1) માં હોય જે ઇલેક્ટ્રોન ઘનતાના બેક-દાનને અનુકૂળ બનાવે છે. જેમ જેમ ધાતુના ઇલેક્ટ્રોન CO ના π-એન્ટિબોન્ડિંગ ઓર્બિટલને ભરે છે, તેમ તેમ તેઓ મુક્ત કાર્બન મોનોક્સાઇડની તુલનામાં કાર્બન-ઓક્સિજન બોન્ડને નબળા પાડે છે, જ્યારે ધાતુ-કાર્બન બોન્ડ મજબૂત થાય છે. M-CO જોડાણના બહુવિધ બોન્ડ પાત્રને કારણે, ધાતુ અને કાર્બન અણુ વચ્ચેનું અંતર પ્રમાણમાં ટૂંકું હોય છે, જે ઘણીવાર 1.8 Å કરતા ઓછું હોય છે, જે ધાતુ-આલ્કાઈલ બોન્ડ કરતાં લગભગ 0.2 Å ઓછું હોય છે. એમ-સી. ઓ. અને એમ. સી. ઓ. નું અંતર ધાતુ પરના અન્ય લિગાન્ડ્સ પ્રત્યે સંવેદનશીલ હોય છે. આ અસરોનું ઉદાહરણ એમ. ઓ. (સી. ઓ.) 6 અને એમ. ઓ. (સી. ઓ.) 3 (4-મિથાઈલપાયરીડીન) 3:2.06 વિરુદ્ધ 1.90 અને 1.11 વિરુદ્ધ 1.18 માં એમ. ઓ.-સી. અને સી. ઓ. અંતર માટે નીચેની માહિતી છે. ઇન્ફ્રારેડ સ્પેક્ટ્રોસ્કોપી એ બ્રિજિંગ કાર્બોનીલ લિગાન્ડ્સની હાજરી માટે સંવેદનશીલ તપાસ છે. બમણી બ્રિજિંગ CO લિગાન્ડ્સ ધરાવતા સંયોજનો માટે, જે μ2-CO અથવા ઘણીવાર માત્ર μ-CO તરીકે સૂચવવામાં આવે છે, બોન્ડ સ્ટ્રેચિંગ ફ્રિક્વન્સી νCO સામાન્ય રીતે 100-200 cm−1 દ્વારા ટર્મિનલ CO ની સહીઓની તુલનામાં ઓછી ઊર્જામાં સ્થાનાંતરિત થાય છે, જે 1800 cm−1 પ્રદેશમાં હોય છે. ફેસ કેપિંગ (μ3) CO લિગાન્ડ્સ માટે બેન્ડ્સ પણ ઓછી ઊર્જા પર દેખાય છે. સમપ્રમાણતાવાળા બ્રિજિંગ મોડ્સ ઉપરાંત, CO અસમપ્રમાણતાવાળા રીતે અથવા ધાતુના d ઓર્બિટલમાંથી CO ની π * ઓર્બિટલમાં દાન દ્વારા પુલ કરી શકાય છે. બહુવિધ ધાતુ કેન્દ્રોમાંથી બેક-ડોનેશનને કારણે વધેલા π-બંધનના પરિણામે C-O બંધ વધુ નબળો પડે છે. ભૌતિક લાક્ષણિકતાઓ મોટાભાગના મોનોન્યુક્લિયર કાર્બોનિલ સંકુલ રંગહીન અથવા નિસ્તેજ પીળા અસ્થિર પ્રવાહી અથવા ઘન પદાર્થો હોય છે જે જ્વલનશીલ અને ઝેરી હોય છે. વેનેડિયમ હેક્સાકાર્બોનિલ, એક અનન્ય સ્થિર 17-ઇલેક્ટ્રોન ધાતુ કાર્બોનિલ, વાદળી-કાળા રંગનું ઘન છે. ડાયમેટેલિક અને પોલીમેટેલિક કાર્બોનીલ્સ વધુ ઊંડા રંગીન હોય છે. ટ્રાયરોન ડોડેકાર્બોનિલ (ફે 3 (CO) 12) ઊંડા લીલા સ્ફટિકો બનાવે છે. સ્ફટિકીય ધાતુના કાર્બોનીલ્સ ઘણીવાર શૂન્યાવકાશમાં ઉત્કૃષ્ટ હોય છે, જો કે આ પ્રક્રિયા ઘણીવાર અધોગતિ સાથે થાય છે. ધાતુના કાર્બોનીલ્સ બિનધ્રુવીય અને ધ્રુવીય કાર્બનિક દ્રાવકોમાં દ્રાવ્ય છે જેમ કે બેન્ઝિન, ડાયઈથિલ ઈથર, એસીટોન, ગ્લેશિયલ એસિટિક એસિડ અને કાર્બન ટેટ્રાક્લોરાઇડ. કેટાયનિક અને આયનીય ધાતુના કાર્બોનિલના કેટલાક ક્ષાર પાણીમાં અથવા ઓછા આલ્કોહોલમાં દ્રાવ્ય હોય છે. વિશ્લેષણાત્મક લાક્ષણિકતા એક્સ-રે ક્રિસ્ટલોગ્રાફી ઉપરાંત, મેટલ કાર્બોનીલ્સની લાક્ષણિકતા માટેની મહત્વપૂર્ણ વિશ્લેષણાત્મક તકનીકો ઇન્ફ્રારેડ સ્પેક્ટ્રોસ્કોપી અને 13 સી એન. એમ. આર. સ્પેક્ટ્રોસ્કોપી છે. આ બે તકનીકો બે ખૂબ જ અલગ સમય સ્કેલ પર માળખાકીય માહિતી પ્રદાન કરે છે. ઇન્ફ્રારેડ-એક્ટિવ વાઇબ્રેશનલ મોડ્સ, જેમ કે CO-સ્ટ્રેચિંગ વાઇબ્રેશન્સ, ઘણીવાર ઇન્ટ્રામોલેક્યુલર પ્રક્રિયાઓની તુલનામાં ઝડપી હોય છે, જ્યારે એન. એમ. આર. સંક્રમણો ઓછી ફ્રીક્વન્સી પર થાય છે અને આમ સમયના સ્કેલ પર માળખાઓનું નમૂના લે છે, જે તે તારણ આપે છે, જે ઇન્ટ્રામોલેક્યુલર લિગાન્ડ વિનિમય પ્રક્રિયાઓના દર સાથે તુલનાત્મક છે. એન. એમ. આર. માહિતી "સમય-સરેરાશ માળખા" પર માહિતી પૂરી પાડે છે, જ્યારે કે આઈ. આર. એ ત્વરિત "સ્નેપશોટ" છે. ઇન્ફ્રારેડ સ્પેક્ટ્રોસ્કોપીના માધ્યમથી ડાયકોબાલ્ટ ઓક્ટાકાર્બોનિલ (CO2 (CO) 8) ની તપાસ 13 νCO બેન્ડ પ્રદાન કરે છે, જે એક જ સંયોજન માટે અપેક્ષા કરતા ઘણા વધારે છે. આ જટિલતા CO લિગાન્ડ્સ સાથે અને તેના વગરના આઇસોમર્સની હાજરીને પ્રતિબિંબિત કરે છે. સમાન પદાર્થનું 13C એન. એમ. આર. સ્પેક્ટ્રમ 204 પીપીએમની રાસાયણિક પાળી પર માત્ર એક જ સંકેત દર્શાવે છે. આ સરળતા સૂચવે છે કે આઇસોમર્સ ઝડપથી (એન. એમ. આર. ટાઇમસ્કેલ પર) આંતરપરિવર્તન કરે છે. બેરી સ્યુડોરોટેશન દ્વારા અક્ષીય અને વિષુવવૃત્તીય CO લિગાન્ડ્સના ઝડપી વિનિમયને કારણે આયર્ન પેન્ટાકાર્બોનિલ માત્ર એક જ 13C એન. એમ. આર. સંકેત દર્શાવે છે. ઇન્ફ્રારેડ સ્પેક્ટ્રા મેટલ કાર્બોનીલ્સને લાક્ષણિકતા આપવા માટેની એક મહત્વપૂર્ણ તકનીક ઇન્ફ્રારેડ સ્પેક્ટ્રોસ્કોપી છે. સી-ઓ કંપન, જે સામાન્ય રીતે νCO તરીકે સૂચવવામાં આવે છે, તે કાર્બન મોનોક્સાઇડ ગેસ માટે 2143 સે. મી.-1 પર થાય છે. ધાતુના કાર્બોનીલ્સ માટે νCO બેન્ડની ઊર્જા કાર્બન-ઓક્સિજન બંધની મજબૂતાઈ સાથે સંકળાયેલી હોય છે, અને ધાતુ અને કાર્બન વચ્ચેના π-બેકબોન્ડિંગની મજબૂતાઈ સાથે વિપરિત રીતે સંકળાયેલી હોય છે. ધાતુના કેન્દ્રની π-બેઝિસિટી ઘણા પરિબળો પર આધાર રાખે છે; આ વિભાગના તળિયે આઇસોઇલેક્ટ્રોનિક શ્રેણી (ટાઇટેનિયમથી આયર્ન) માં, હેક્સાકાર્બોનિલ્સ ઘટતા π-બેકબોન્ડિંગ દર્શાવે છે કારણ કે એક ધાતુ પર ચાર્જ વધે છે (વધુ હકારાત્મક બનાવે છે). π-બેઝિક લિગાન્ડ્સ ધાતુ પર π-ઇલેક્ટ્રોન ઘનતામાં વધારો કરે છે, અને સુધારેલ બેકબોન્ડિંગ νCO ઘટાડે છે. ટોલમેન ઇલેક્ટ્રોનિક પરિમાણ તેમની π-દાન ક્ષમતાઓ દ્વારા લિગાન્ડ્સને ઓર્ડર કરવા માટે Ni (CO) 3 ટુકડાનો ઉપયોગ કરે છે. ધાતુના કાર્બોનિલ સંકુલની કંપનશીલ સ્થિતિઓની સંખ્યા જૂથ સિદ્ધાંત દ્વારા નક્કી કરી શકાય છે. માત્ર કંપનશીલ સ્થિતિઓ કે જે વિદ્યુત દ્વિધ્રુવ સંચાલક તરીકે પરિવર્તિત થાય છે તેમાં બિન-શૂન્ય સીધા ઉત્પાદનો હશે અને તેનું અવલોકન કરવામાં આવે છે. આમ અવલોકનક્ષમ IR સંક્રમણોની સંખ્યા (પરંતુ તેમની ઊર્જા નહીં) ની આગાહી કરી શકાય છે. ઉદાહરણ તરીકે, ઓક્ટાહેડ્રલ કોમ્પ્લેક્સના CO લિગાન્ડ્સ, જેમ કે CR (CO) 6, a1g, દા. ત., અને t1u તરીકે રૂપાંતરિત થાય છે, પરંતુ માત્ર t1u મોડ (એપિકલ કાર્બોનીલ લિગાન્ડ્સનો એન્ટીસિમેટ્રિક સ્ટ્રેચ) IR-માન્ય છે. આમ, ઓક્ટાહેડ્રલ મેટલ હેક્સાકાર્બોનીલ્સના IR સ્પેક્ટ્રામાં માત્ર એક જ νCO બેન્ડ જોવા મળે છે. નિમ્ન સમપ્રમાણતાના સંકુલ માટે સ્પેક્ટ્રા વધુ જટિલ હોય છે. ઉદાહરણ તરીકે, Fe2 (CO) 9 નું IR સ્પેક્ટ્રમ 2082,2019 અને 1829 cm−1 પર CO બેન્ડ પ્રદર્શિત કરે છે. કેટલાક ધાતુના કાર્બોનીલ્સ માટે IR-અવલોકનક્ષમ કંપનશીલ સ્થિતિઓની સંખ્યા કોષ્ટકમાં દર્શાવવામાં આવી છે. વિસ્તૃત ટેબ્યુલેશન ઉપલબ્ધ છે. આ નિયમો દ્રાવણ અથવા વાયુ તબક્કામાં ધાતુના કાર્બોનીલ્સને લાગુ પડે છે. નિમ્ન-ધ્રુવીય દ્રાવકો ઉચ્ચ રીઝોલ્યુશન માટે આદર્શ છે. ધાતુના કાર્બોનીલ્સના નક્કર નમૂનાઓ પરના માપન માટે, આંશિક રીતે સાઇટ સમપ્રમાણતાને કારણે બેન્ડ્સની સંખ્યામાં વધારો થઈ શકે છે. ન્યુક્લિયર મેગ્નેટિક રેઝોનન્સ સ્પેક્ટ્રોસ્કોપી મેટલ કાર્બોનીલ્સને ઘણીવાર 13C એન. એમ. આર. સ્પેક્ટ્રોસ્કોપી દ્વારા વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે. આ તકનીકની સંવેદનશીલતામાં સુધારો કરવા માટે, સંકુલને ઘણીવાર 13સી. ઓ. થી સમૃદ્ધ કરવામાં આવે છે. અંતિમ રીતે બંધાયેલા લિગાન્ડ્સ માટે લાક્ષણિક રાસાયણિક સ્થળાંતર શ્રેણી 150 થી 220 પીપીએમ છે. બ્રિજિંગ લિગાન્ડ્સ 230 અને 280 પીપીએમ વચ્ચે પડઘો પાડે છે. 13C સંકેતો કેન્દ્રીય ધાતુની વધતી અણુ સંખ્યા સાથે ઉચ્ચ ક્ષેત્રો તરફ સ્થળાંતર કરે છે. એન. એમ. આર. સ્પેક્ટ્રોસ્કોપીનો ઉપયોગ ફ્લક્સિયોનેલિટીના પ્રાયોગિક નિર્ધારણ માટે થઈ શકે છે. લિગાન્ડ વિનિમય પ્રક્રિયાઓની સક્રિયકરણ ઊર્જા રેખાના વિસ્તરણની તાપમાન નિર્ભરતા દ્વારા નક્કી કરી શકાય છે. માસ સ્પેક્ટ્રોમેટ્રી માસ સ્પેક્ટ્રોમેટ્રી સંકુલની રચના અને રચના વિશે માહિતી પૂરી પાડે છે. ધાતુના પોલિકાર્બોનિલ્સ માટે સ્પેક્ટ્રા ઘણીવાર સરળતાથી અર્થઘટન કરી શકાય છે, કારણ કે પ્રબળ વિભાજન પ્રક્રિયા કાર્બોનિલ લિગાન્ડ્સ (m/z = 28) નું નુકસાન છે. → + CO ઇલેક્ટ્રોન આયનીકરણ એ તટસ્થ ધાતુના કાર્બોનીલ્સને લાક્ષણિકતા આપવા માટેની સૌથી સામાન્ય તકનીક છે. તટસ્થ ધાતુના કાર્બોનીલ્સને વ્યુત્પત્તિ દ્વારા ચાર્જ્ડ પ્રજાતિઓમાં રૂપાંતરિત કરી શકાય છે, જે ઇલેક્ટ્રોસ્પ્રે આયનીકરણ (ઇ. એસ. આઇ.) નો ઉપયોગ કરવા સક્ષમ બનાવે છે, જેના માટે સાધનસામગ્રી ઘણીવાર વ્યાપકપણે ઉપલબ્ધ હોય છે. ઉદાહરણ તરીકે, ધાતુના કાર્બોનિલને એલ્કોક્સાઇડ સાથે સારવાર કરવાથી એક આયનીય મેટાલફોર્મેટ ઉત્પન્ન થાય છે જે ઇ. એસ. આઇ.-એમ. એસ. દ્વારા વિશ્લેષણ માટે અનુકૂળ છેઃ એલ. એન. એમ. (સી. ઓ.) + આર. ઓ. − → [એલ. એન. એમ. − સી. (= ઓ.) ઓ. આર.]-કેટલાક ધાતુના કાર્બોનિલ એઝાઇડ સાથે પ્રતિક્રિયા કરીને નાઇટ્રોજનના પ્રકાશન સાથે આઇસોસાયનેટો સંકુલ આપે છે. શંકુ વોલ્ટેજ અથવા તાપમાનને સમાયોજિત કરીને, વિભાજનની માત્રાને નિયંત્રિત કરી શકાય છે. મૂળ સંકુલનું દાઢ દ્રવ્યમાન નક્કી કરી શકાય છે, તેમજ ઇ. એસ. આઇ.-એમ. એસ. શરતો હેઠળ કાર્બોનિલ લિગાન્ડ્સના નુકસાનને લગતી માળખાકીય પુનઃગોઠવણી વિશેની માહિતી. ઇન્ફ્રારેડ ફોટોડિસોસિયેશન સ્પેક્ટ્રોસ્કોપી સાથે જોડાયેલી માસ સ્પેક્ટ્રોમેટ્રી ગેસ તબક્કામાં આયનીય કાર્બોનિલ સંકુલ માટે કંપનશીલ માહિતી પ્રદાન કરી શકે છે. પ્રકૃતિમાં ઘટના આકાશગંગાના ગેલેક્ટિક કેન્દ્રના ઇન્ફ્રારેડ વર્ણપટની તપાસમાં, આંતરતારકીય ધૂળના વાદળોમાં આયર્ન કાર્બોનીલ્સના મોનોક્સાઇડ સ્પંદનો મળી આવ્યા હતા. ઇન્ફ્રારેડ સ્પેક્ટ્રોસ્કોપી દ્વારા ઓળખાયેલ જિઆંગ એચ5 કોન્ડ્રાઇટ્સમાં આયર્ન કાર્બોનિલ ક્લસ્ટરો પણ જોવા મળ્યા હતા. ટર્મિનલ અને બ્રિજિંગ કાર્બન મોનોક્સાઇડ લિગાન્ડ્સ માટે ચાર ઇન્ફ્રારેડ સ્ટ્રેચિંગ ફ્રીક્વન્સીઝ મળી આવી હતી. પૃથ્વીના ઓક્સિજન સમૃદ્ધ વાતાવરણમાં, ધાતુના કાર્બોનીલ્સ ધાતુના ઓક્સાઇડમાં ઓક્સિડેશનને આધિન છે. તે ચર્ચા કરવામાં આવે છે કે શું પ્રીબાયોટિક પ્રાગૈતિહાસિકના ઘટતા જળઉષ્મીય વાતાવરણમાં આવા સંકુલ રચાયા હતા અને પાયરુવિક એસિડ જેવા નિર્ણાયક બાયોકેમિકલ સંયોજનોના સંશ્લેષણ માટે ઉત્પ્રેરક તરીકે ઉપલબ્ધ હોઈ શકે છે. મ્યુનિસિપલ ટ્રીટમેન્ટ પ્લાન્ટ્સના ગટરના કાદવમાંથી નીકળતા વાયુઓમાં લોખંડ, નિકલ અને ટંગસ્ટનના કાર્બોનીલ્સના નિશાન મળી આવ્યા હતા. હાઇડ્રોજન ઉત્સેચકોમાં આયર્ન સાથે બંધાયેલ CO હોય છે. એવું માનવામાં આવે છે કે CO ઓછી ઓક્સિડેશન સ્થિતિને સ્થિર કરે છે, જે હાઇડ્રોજનના બંધનને સરળ બનાવે છે. કાર્બન મોનોક્સાઇડ ડિહાઇડ્રોજિનેઝ અને એસિટિલ-કોએ સિન્થેઝ ઉત્સેચકો પણ CO ની બાયોપ્રોસેસિંગમાં સામેલ છે. કાર્બન મોનોક્સાઇડ ધરાવતા કોમ્પ્લેક્સને CO અને સિગ્નલિંગની ઝેરી અસર માટે ઉપયોગમાં લેવાય છે. ધાતુના કાર્બોનીલ્સનું સંશ્લેષણ ઓર્ગેનોમેટેલિક સંશોધનનો વ્યાપક અભ્યાસ કરાયેલો વિષય છે. મોન્ડ અને પછી હાયબરના કાર્ય પછી, મોનોન્યુક્લિયર મેટલ કાર્બોનીલ્સ તેમજ હોમો-અને હેટેરોમેટાલિક કાર્બોનીલ ક્લસ્ટરોની તૈયારી માટે ઘણી પ્રક્રિયાઓ વિકસાવવામાં આવી છે. કાર્બન મોનોક્સાઇડ નિકલ ટેટ્રાકાર્બોનિલ અને આયર્ન પેન્ટાકાર્બોનિલ સાથે ધાતુની સીધી પ્રતિક્રિયા કાર્બન મોનોક્સાઇડ સાથે બારીક વિભાજિત ધાતુની પ્રતિક્રિયા દ્વારા નીચેના સમીકરણો અનુસાર તૈયાર કરી શકાય છેઃ Ni + 4 CO → Ni (CO) 4 (1 બાર, 55 °C) Fe + 5 CO → Fe (CO) 5 (100 બાર, 175 °C) નિકલ ટેટ્રાકાર્બોનિલ પહેલેથી જ 80 °C પર કાર્બન મોનોક્સાઇડ સાથે રચાય છે અને વાતાવરણીય દબાણ, બારીક વિભાજિત આયર્ન 150 અને 200 °C વચ્ચેના તાપમાન પર પ્રતિક્રિયા આપે છે અને 50-200 બારનું કાર્બન મોનોક્સાઇડ દબાણ કરે છે. અન્ય ધાતુના કાર્બોનીલ્સ ઓછી સીધી પદ્ધતિઓ દ્વારા તૈયાર કરવામાં આવે છે. ધાતુના ક્ષાર અને ઓક્સાઇડમાં ઘટાડો કેટલાક ધાતુના કાર્બોનિલ કાર્બન મોનોક્સાઇડના ઊંચા દબાણની હાજરીમાં ધાતુના હેલાઇડના ઘટાડા દ્વારા તૈયાર કરવામાં આવે છે. તાંબુ, એલ્યુમિનિયમ, હાઇડ્રોજન તેમજ ટ્રાઇઈથાઈલ એલ્યુમિનિયમ જેવા ધાતુના આલ્કાઈલ્સ સહિત વિવિધ ઘટાડવાના એજન્ટોનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે. ઉદાહરણ તરીકે એલ્યુમિનિયમ સાથે બેન્ઝિનમાં નિર્જલ ક્રોમિયમ (III) ક્લોરાઇડમાંથી ક્રોમિયમ હેક્સાકાર્બોનિલની રચના અને એલ્યુમિનિયમ ક્લોરાઇડને ઘટાડનાર એજન્ટ તરીકે અને એલ્યુમિનિયમ ક્લોરાઇડને ઉત્પ્રેરક તરીકેઃ સી. આર. સી. એલ. 3 + એ. એલ. + 6 સી. ઓ. → સી. આર. (સી. ઓ.) 6 + એ. એલ. સી. એલ. 3 ધાતુના આલ્કાઇલ્સનો ઉપયોગ, જેમ કે ટ્રાઇઈથાઈલ એલ્યુમિનિયમ અને ડાયઈથાઈલઝિંક, ઘટાડનાર એજન્ટ તરીકે આલ્કાઈલ રેડિકલના ઓક્સિડેટીવ જોડાણ તરફ દોરી જાય છે, જે ડાયમર આલ્કેન બનાવે છેઃ ડબલ્યુ. સી. એલ. 6 + 6 સી. ઓ. + 2 એ. એલ. (સી. 2 એચ. 5) 3 → ડબલ્યુ. સી. એલ. 6 + 2 એ. એલ. સી. એલ. 3 + 3 સી. 4 એચ. 10 ટંગસ્ટન, મોલિબ્ડેનમ, મેંગન વેનેડિયમ હેક્સાકાર્બોનિલ સોડિયમ સાથે ડિગ્લાઇમ જેવા ચીલેટિંગ સોલવન્ટમાં ઘટાડનાર એજન્ટ તરીકે તૈયાર કરવામાં આવે છે. જલીય તબક્કામાં, નિકલ અથવા કોબાલ્ટ ક્ષારને ઘટાડી શકાય છે, ઉદાહરણ તરીકે સોડિયમ ડાઇથિઓનાઇટ દ્વારા. કાર્બન મોનોક્સાઇડની હાજરીમાં, કોબાલ્ટ ક્ષારને માત્રાત્મક રીતે ટેટ્રાકાર્બોનિલકોબાલ્ટ (−1) આયનમાં રૂપાંતરિત કરવામાં આવે છેઃ Co2 + + + 6 OH − + 4 CO → + 3 + 3 H2O કેટલાક ધાતુના કાર્બોનિલ્સ CO નો ઉપયોગ કરીને સીધા ઘટાડનાર એજન્ટ તરીકે તૈયાર કરવામાં આવે છે. આ રીતે, હાયબર અને ફ્યુચે સૌપ્રથમ ઓક્સાઇડમાંથી ડાયરહેનિયમ ડીકાકાર્બોનિલ તૈયાર કર્યુંઃ Re2O7 + 17 CO → Re2 (CO) 10 + 7 CO2 જો ધાતુના ઓક્સાઇડનો ઉપયોગ કરવામાં આવે તો કાર્બન ડાયોક્સાઇડ પ્રતિક્રિયા ઉત્પાદન તરીકે રચાય છે. કાર્બન મોનોક્સાઇડ સાથે ધાતુના ક્લોરાઇડના ઘટાડામાં ફોસ્જીન રચાય છે, જેમ કે ક્લોરાઇડ ક્ષારમાંથી ઓસ્મિયમ કાર્બોનીલ ક્લોરાઇડની તૈયારીમાં. કાર્બન મોનોક્સાઇડ સલ્ફાઇડ્સના ઘટાડા માટે પણ યોગ્ય છે, જ્યાં કાર્બોનીલ સલ્ફાઇડ આડપેદાશ છે. ફોટોલિસિસ અને થર્મોલિસિસ ફોટોલિસિસ અથવા મોનોન્યુક્લિયર કાર્બોનિલ્સનું થર્મોલિસિસ ડાયેરોન નોનકાર્બોનિલ (ફે 2 (સી. ઓ.) 9) જેવા ડાય-અને પોલિમેટેલિક કાર્બોનિલ ઉત્પન્ન કરે છે. વધુ ગરમ કરવા પર, ઉત્પાદનો આખરે ધાતુ અને કાર્બન મોનોક્સાઇડમાં વિઘટિત થાય છે. 2 ફે (સી. ઓ.) 5 → ફે2 (સી. ઓ.) 9 + સી. ઓ. ટ્રાઇઓસ્મિયમ ડોડેકાર્બોનિલ (ઓ. એસ. 3 (સી. ઓ.) 12) નું ઉષ્મીય વિઘટન ઓ. એસ. 4 (સી. ઓ.) 13, ઓ. એસ. 6 (સી. ઓ.) 18 થી ઓ. એસ. 8 (સી. ઓ.) 23 જેવા ઉચ્ચ પરમાણુ ઓસ્મિયમ કાર્બોનિલ સમૂહો પૂરા પાડે છે. રુથેનિયમ, ઓસ્મિયમ, રોડિયમ અને ઇરિડિયમના મિશ્ર લિગાન્ડ કાર્બોનીલ્સ ઘણીવાર ડાઇમિથાઇલફોર્મામાઇડ (ડીએમએફ) અને 2-મેથૉક્સીએથેનોલ જેવા દ્રાવકોમાંથી સીઓના એબ્સ્ટ્રેક્શન દ્વારા ઉત્પન્ન થાય છે. ડી. એમ. એફ. દ્રાવણને ઉકાળવામાં ઇરિડિયમ (III) ક્લોરાઇડ અને ટ્રાઇફિનાઇલફોસ્ફીનની પ્રતિક્રિયામાંથી IRCl (CO) (PPh3) 2 નું સંશ્લેષણ લાક્ષણિક છે. કે. સી. ઓ. (સી. ઓ.) 4 જેવા ક્ષારની [આર. યુ. (સી. ઓ.) 3સી. એલ. 2] 2 સાથેની મીઠાની મેટાથેસિસ પ્રતિક્રિયા પસંદગીયુક્ત રીતે આર. યુ. સી. ઓ. 2 (સી. ઓ.) 11 જેવા મિશ્ર-ધાતુના કાર્બોનીલ્સ તરફ દોરી જાય છે. 4 કે. સી. ઓ. (સી. ઓ.) 4 + [રુ. (સી. ઓ.) 3સી. એલ. 2] 2 → 2 રુ. સી. ઓ. 2 (સી. ઓ.) 11 + 4 કે. સી. એલ. + 11 સી. ઓ. ધાતુ કાર્બોનીલ કેટાયન અને કાર્બોનીલેટ્સ આયનીય કાર્બોનીલ સંકુલોનું સંશ્લેષણ ઓક્સિડેશન અથવા તટસ્થ સંકુલના ઘટાડા દ્વારા શક્ય છે. ઉદાહરણ તરીકે, આયનીય ધાતુના કાર્બોનીલેટ્સ સોડિયમ સાથેના ડાયન્યુક્લિયર સંકુલમાં ઘટાડો કરીને મેળવી શકાય છે. એક પરિચિત ઉદાહરણ આયર્ન ટેટ્રાકાર્બોનીલેટ (Na2Fe (CO) 4, કોલમેનના રીએજન્ટ) નું સોડિયમ સોલ્ટ છે, જેનો ઉપયોગ કાર્બનિક સંશ્લેષણમાં થાય છે. મેંગેનીઝ, ટેક્નીશિયમ અને રેનીયમના કેટાયનિક હેક્સાકાર્બોનિલ ક્ષારને કાર્બન મોનોક્સાઇડ દબાણ હેઠળ લેવિસ એસિડ સાથે પ્રતિક્રિયા દ્વારા કાર્બોનિલ હેલાઇડમાંથી તૈયાર કરી શકાય છે. Mn (CO) 5Cl + AlCl3 + CO → [] [] મજબૂત એસિડનો ઉપયોગ ગોલ્ડ કાર્બોનિલ કેટાયન તૈયાર કરવામાં સફળ રહ્યો જેમ કે [Au (CO) 2] +, જેનો ઉપયોગ એલ્કીન્સના કાર્બોનીલેશન માટે ઉત્પ્રેરક તરીકે થાય છે. કેટાયનિક પ્લેટિનમ કાર્બોનિલ સંકુલ [Pt (CO) 4] 2 + એન્ટિમોની પેન્ટાફ્લોરાઇડ જેવા કહેવાતા સુપર એસિડ્સમાં કામ કરીને તૈયાર કરી શકાય છે. જો કે CO ને સામાન્ય રીતે લો-વેલેન્ટ ધાતુના આયનો માટે લિગાન્ડ તરીકે ગણવામાં આવે છે, ટેટ્રાવેલેન્ટ આયર્ન કોમ્પ્લેક્સ [Cp * 2Fe] 2 + (16-વેલેન્સ ઇલેક્ટ્રોન કોમ્પ્લેક્સ) માત્રાત્મક રીતે CO ને ડાયમેગ્નેટિક ફે (IV)-કાર્બોનિલ [Cp * 2FeCO] 2 + (18-વેલેન્સ ઇલેક્ટ્રોન કોમ્પ્લેક્સ) આપવા માટે જોડે છે. પ્રતિક્રિયાઓ ધાતુના કાર્બોનીલ્સ અન્ય ઓર્ગેનોમેટાલિક સંકુલના સંશ્લેષણ માટે મહત્વપૂર્ણ અગ્રદૂત છે. સામાન્ય પ્રતિક્રિયાઓ અન્ય લિગાન્ડ્સ દ્વારા કાર્બન મોનોક્સાઇડની અવેજી, ધાતુના કેન્દ્રની ઓક્સિડેશન અથવા ઘટાડો પ્રતિક્રિયાઓ અને કાર્બન મોનોક્સાઇડ લિગાન્ડ પરની પ્રતિક્રિયાઓ છે. CO પ્રતિસ્થાપન CO લિગાન્ડ્સના પ્રતિસ્થાપનને દાતા લિગાન્ડ્સ દ્વારા ઉષ્મીય અથવા પ્રકાશરાસાયણિક રીતે પ્રેરિત કરી શકાય છે. લિગાન્ડ્સની શ્રેણી વિશાળ છે, અને તેમાં ફોસ્ફાઇન્સ, સાયનાઇડ (CN−), નાઇટ્રોજન દાતાઓ અને ઇથર્સનો પણ સમાવેશ થાય છે, ખાસ કરીને ચિલેટિંગ. એલ્કીન્સ, ખાસ કરીને ડાયન્સ, અસરકારક લિગાન્ડ્સ છે જે કૃત્રિમ રીતે ઉપયોગી ડેરિવેટિવ્ઝ પરવડે છે. 18-ઇલેક્ટ્રોન સંકુલોનું સ્થાનાંતર સામાન્ય રીતે એક વિઘટનકારી પદ્ધતિને અનુસરે છે, જેમાં 16-ઇલેક્ટ્રોન મધ્યસ્થીઓનો સમાવેશ થાય છે. અવેજી એક વિઘટનકારી પદ્ધતિ દ્વારા આગળ વધે છેઃ M (CO) n → M (CO) n − 1 + CO M (CO) n − 1 + L → M (CO) n − 1L વિયોજન ઊર્જા નિકલ ટેટ્રાકાર્બોનિલ અને ક્રોમિયમ હેક્સાકાર્બોનિલ માટે છે. 17-ઇલેક્ટ્રોન સંકુલમાં અવેજી, જે દુર્લભ છે, 19-ઇલેક્ટ્રોન મધ્યવર્તી સાથે સહયોગી પદ્ધતિઓ દ્વારા આગળ વધે છે. M (CO) n + L → M (CO) nL M (CO) nL → M (CO) n − 1L + CO 18-ઇલેક્ટ્રોન સંકુલમાં અવેજીનો દર કેટલીકવાર ઇલેક્ટ્રોન ટ્રાન્સફર દ્વારા ઓક્સિડેન્ટ્સની ઉત્પ્રેરક માત્રા દ્વારા ઉત્પ્રેરિત થાય છે. ધાતુના કાર્બોનીલ્સ ધાતુના સોડિયમ અથવા સોડિયમ મિશ્રણ જેવા ઘટતા ઘટતા ઘટતા ઘટતા ઘટતા ઘટતા ઘટતા ઘટતા ઘટતા ઘટતા ઘટતા ઘટતા ઘટતા ઘટતા ઘટતા ઘટતા ઘટતા ઘટતા ઘટતા ઘટતા ઘટતા ઘટતા ઘટતા ઘટતા ઘટતા ઘટતા ઘટતા ઘટતા ઘટતા ઘટતા ઘટતા ઘટતા ઘટતા ઘટતા ઘટતા ઘટતા ઘટતા ઘટતા ઘટતા ઘટતા ઘટતા ઘટતા ઘટતા ઘટતા ઘટતા ઘટતા ઘટતા ઘટતા ઘટતા ઘટતા ઘટતા ઘટતા ઘટતા ઘટતા ઘટતા ઘટતા ઘટતા ઘટતા ઘટતા ઘટતા ઘટતા ઘટતા ઘટતા ઘટતા ઘટતા ઘટતા ઘટતા ઘટતા ઘટતા ઘટતા ઘટતા ઘટતા ઘટતા ઘટતા ઘટતા ઘટતા ઘટતા ઘટતા ઘટતા ઘટતા ઘટતા ઘટતા ઘટતા ઘટતા ઘટતા ઘટતા ઘટતા ઘટતા ઘટતા ઘટતા ઘટતા ઘટતા ઘટતા ઘટ ઉદાહરણ તરીકે, ટ્રાઇમિથાઇલામાઇન ઓક્સાઇડ અને પોટેશિયમ બિસ (ટ્રાઇમિથાઇલસિલિલ) એમાઇડ CO લિગાન્ડ્સને અનુક્રમે CO2 અને CN− માં રૂપાંતરિત કરે છે. "હાઈબર બેઝ રિએક્શન" માં, હાઇડ્રોક્સાઇડ આયન મેટાલાકાર્બોક્સિલિક એસિડ આપવા માટે CO લિગાન્ડ પર હુમલો કરે છે, ત્યારબાદ કાર્બન ડાયોક્સાઇડ મુક્ત થાય છે અને મેટલ હાઇડ્રાઇડ્સ અથવા કાર્બોનીલમેટાલેટ્સની રચના થાય છે. આ ન્યુક્લિયોફિલિક એડિશનનું સારી રીતે અભ્યાસ કરેલું ઉદાહરણ આયર્ન પેન્ટાકાર્બોનિલનું હાઇડ્રાઇડોરોન ટેટ્રાકાર્બોનિલ એનાયનમાં રૂપાંતર છેઃ ફે (CO) 5 + NaOH → Na [ફે (CO) 4COOH] + NaOH → Na [HFe (CO) 4] + NaHCO3 હાઇડ્રાઇડ રીએજન્ટ્સ પણ CO લિગાન્ડ્સ પર હુમલો કરે છે, ખાસ કરીને કેટાયનિક મેટલ કોમ્પ્લેક્સમાં, ફોર્મિલ ડેરિવેટિવ્ઝ આપવા માટેઃ [રી (CO) 6] + + H − → રી (CO) 5CHO ઓર્ગેનોલિથિયમ રીએજન્ટ્સ મેટલ કાર્બોનિલ્સ સાથે એસાઇલમેટલ કાર્બોનીમાં ઉમેરો કરે છે. મીરવીન ક્ષાર જેવા આ આયનોનું ઓ-આલ્કિલેશન, ફિશર કાર્બેન પ્રદાન કરે છે. ઇલેક્ટ્રોફાઇલ્સ સાથે ઓછી ઔપચારિક ઓક્સિડેશન સ્થિતિમાં હોવા છતાં, ધાતુના કાર્બોનીલ્સ ઘણા ઇલેક્ટ્રોફાઇલ્સ પ્રત્યે પ્રમાણમાં પ્રતિક્રિયાશીલ નથી. ઉદાહરણ તરીકે, તેઓ આલ્કાઇલેટિંગ એજન્ટો, હળવા એસિડ અને હળવા ઓક્સિડાઇઝિંગ એજન્ટો દ્વારા હુમલાનો પ્રતિકાર કરે છે. મોટાભાગના ધાતુના કાર્બોનીલ્સ હેલોજિનેશનમાંથી પસાર થાય છે. આયર્ન પેન્ટાકાર્બોનિલ, ઉદાહરણ તરીકે, લોહયુક્ત કાર્બોનિલ હેલાઈડ્સ બનાવે છેઃ ફે (CO) 5 + X2 → ફે (CO) 4X2 + CO ધાતુ-ધાતુના બંધને હેલોજન દ્વારા વિભાજીત કરવામાં આવે છે. ઉપયોગમાં લેવાતી ઇલેક્ટ્રોન-ગણતરી યોજનાના આધારે, આને ધાતુના અણુઓનું ઓક્સિડેશન ગણી શકાયઃ Mn2 (CO) 10 + Cl2 → 2 Mn (CO) 5Cl સંયોજનો મોટાભાગના ધાતુના કાર્બોનીલ સંકુલમાં લિગાન્ડનું મિશ્રણ હોય છે. ઉદાહરણોમાં ઐતિહાસિક રીતે મહત્વપૂર્ણ IRCl (CO) (P (C6H5) 3) 2 અને એન્ટિક્નોક એજન્ટ (CH3C5H4) Mn (CO) 3 નો સમાવેશ થાય છે. આમાંના ઘણા મિશ્ર લિગાન્ડ સંકુલના મૂળ સંયોજનો દ્વિસંગી કાર્બોનીલ્સ છે, જે [Mx (CO) n] z સૂત્રની પ્રજાતિઓ છે, જેમાંથી ઘણી વ્યાપારી રીતે ઉપલબ્ધ છે. ઘણા ધાતુના કાર્બોનીલ્સના સૂત્રોનું અનુમાન 18-ઇલેક્ટ્રોન નિયમ પરથી કરી શકાય છે. ચાર્જ-ન્યુટ્રલ દ્વિસંગી ધાતુ કાર્બોનીલ્સ જૂથ 2 તત્વો કેલ્શિયમ, સ્ટ્રોન્ટીયમ અને બેરિયમ બધા ઓક્ટાકાર્બોનીલ સંકુલ એમ (સી. ઓ.) 8 (એમ = સી. એ., એસ. આર., બી. એ.) બનાવી શકે છે. સંયોજનોને ક્રાયોજેનિક મેટ્રિક્સમાં વાઇબ્રેશનલ સ્પેક્ટ્રોસ્કોપી દ્વારા અને ગેસ તબક્કામાં માસ સ્પેક્ટ્રોમેટ્રી દ્વારા દર્શાવવામાં આવ્યા હતા. 4 સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોન ધરાવતા જૂથ 4 ઘટકો હેપ્ટાકાર્બોનીલ્સની રચના કરે તેવી અપેક્ષા છે; જ્યારે કે આ અત્યંત દુર્લભ છે, ત્યારે Ti (CO) 7ના અવેજી વ્યુત્પન્ન જાણીતા છે. 5 સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોન સાથે જૂથ 5 તત્વો, ફરીથી સ્ટેરિક અસરોને આધિન છે જે M-M બંધાયેલ પ્રજાતિઓ જેમ કે V2 (CO) 12 ની રચનાને અટકાવે છે, જે અજ્ઞાત છે. 17-VE V (CO) 6 જોકે જાણીતું છે. 6 સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોન સાથે જૂથ 6 તત્વો હેક્સાકાર્બોનીલ્સ સીઆર (સીઓ) 6, મો (સીઓ) 6, ડબલ્યુ (સીઓ) 6 અને એસજી (સીઓ) 6 બનાવે છે. જૂથ 6 તત્વો (તેમજ જૂથ 7) ઓર્ગેનોમેટાલિક સંશ્લેષણમાં સી. આઈ. એસ. અસર (સી. આઈ. એસ. સ્થિતિમાં સી. ઓ. નું લેબિલાઇઝેશન) દર્શાવવા માટે પણ જાણીતા છે. 7 સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોન સાથે જૂથ 7 તત્વો પેન્ટાકાર્બોનિલ ડાયમર Mn2 (CO) 10, Tc2 (CO) 10, અને Re2 (CO) 10 બનાવે છે. 8 સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોન સાથે જૂથ 8 તત્વો પેન્ટાકાર્બોનીલ્સ ફે (CO) 5, રુ (CO) 5 અને ઓસ (CO) 5 બનાવે છે. ભારે બે સભ્યો અસ્થિર હોય છે, જે રુ3 (CO) 12 અને ઓસ3 (CO) 12 આપવા માટે ડીકાર્બોનીલેટ તરફ વલણ ધરાવે છે. અન્ય બે મુખ્ય આયર્ન કાર્બોનીલ્સ છે ફે 3 (CO) 12 અને ફે 2 (CO) 9. 9 સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોન સાથે જૂથ 9 તત્વો અને ટેટ્રાકાર્બોનિલ ડાયમર્સ M2 (CO) 8 ની રચના કરે તેવી અપેક્ષા છે. હકીકતમાં આ ઓક્ટાકાર્બોનિલનું કોબાલ્ટ વ્યુત્પન્ન એકમાત્ર સ્થિર સભ્ય છે, પરંતુ ત્રણેય ટેટ્રામર્સ જાણીતા છેઃ Co4 (CO) 12, Rh4 (CO) 12, Rh6 (CO) 16, અને IR4 (CO) 12. CO2 (CO) 8 મોટાભાગના અન્ય 18 VE સંક્રમણ ધાતુના કાર્બોનીલ્સથી વિપરીત ઓક્સિજન પ્રત્યે સંવેદનશીલ હોય છે. 10 સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોન ધરાવતા જૂથ 10 તત્વો Ni (CO) 4 જેવા ટેટ્રાકાર્બોનિલ બનાવે છે. રસપ્રદ વાત એ છે કે Pd (CO) 4 અને Pt (CO) 4 સ્થિર નથી. આયનીય દ્વિસંગી ધાતુ કાર્બોનીલ્સ જૂથ 3 તત્વો સ્કેન્ડિયમ અને યટ્રિયમ મોનોઅનિયન બનાવે છે, [M (CO) 8] − (M = SC, Y) જે 20-ઇલેક્ટ્રોન કાર્બોનીલ્સ છે, જેમ કે લેન્થાનાઇડ લેન્થાનમ કરે છે. ડાયાનિયનો તરીકે જૂથ 4 તત્વો તટસ્થ જૂથ 6 વ્યુત્પન્ન જેવા દેખાય છેઃ [Ti (CO) 6] 2−. મોનોઅનિયન તરીકે જૂથ 5 તત્વો ફરીથી તટસ્થ જૂથ 6 વ્યુત્પન્ન જેવા દેખાય છેઃ [V (CO) 6] −. મોનોઅનિયન તરીકે જૂથ 7 તત્વો તટસ્થ જૂથ 8 વ્યુત્પન્ન જેવા દેખાય છેઃ [M (CO) 5] − (M = Mn, Tc, Re). ડાયાનાયન તરીકે જૂથ 8 તત્વો તટસ્થ જૂથ 10 વ્યુત્પન્ન જેવા દેખાય છેઃ [M (CO) 4] 2 − (M = Fe, Ru, Os). કન્ડેન્સ્ડ ડેરિવેટિવ્ઝ પણ જાણીતા છે. મોનોઅનિયન તરીકે જૂથ 9 તત્વો તટસ્થ જૂથ 10 ધાતુના કાર્બોનીલ જેવા હોય છે. [Co (CO) 4]-શ્રેષ્ઠ અભ્યાસ કરાયેલ સભ્ય છે. નિકલ, પેલેડિયમ અને પ્લેટિનમના મોટા આયનીય સમૂહો પણ જાણીતા છે. ધાતુના કાર્બોનિલ હાઇડ્રાઇડ્સ આપવા માટે ઘણા ધાતુના કાર્બોનિલ આયનોનું પ્રોટોનેશન કરી શકાય છે. કેશનિક દ્વિસંગી ધાતુ કાર્બોનીલ્સ જૂથ 2 તત્વો [એમ (સી. ઓ.) 8] + (એમ = સી. એ., એસ. આર., બી. એ.) બનાવે છે, જે સમૂહ સ્પેક્ટ્રોમેટ્રી અને કંપનશીલ સ્પેક્ટ્રોસ્કોપી દ્વારા વાયુ તબક્કામાં લાક્ષણિકતા ધરાવે છે. જૂથ 3 તત્વો વાયુ તબક્કામાં [SC (CO) 7] + અને [Y (CO) 8] + બનાવે છે. જૂથ 7 તત્વો એક સ્થાન તરીકે તટસ્થ જૂથ 6 વ્યુત્પન્ન [M (CO) 6] + (M = Mn, Tc, Re) જેવા હોય છે. વર્ગીકરણ તરીકે જૂથ 8 તત્વો પણ તટસ્થ જૂથ 6 વ્યુત્પન્ન [એમ (સી. ઓ.) 6] 2 + (એમ = ફે, રુ, ઓ. એસ.) જેવા હોય છે. નોનક્લાસિકલ કાર્બોનિલ સંકુલ નોનક્લાસિકલ એવા કાર્બોનિલ સંકુલોનું વર્ણન કરે છે જ્યાં મુક્ત કાર્બન મોનોક્સાઇડ માટે νCO તેના કરતા વધારે હોય છે. બિન-શાસ્ત્રીય CO સંકુલમાં, C-O અંતર મુક્ત CO (113.7 PM) કરતા ઓછું હોય છે. ડી. સી.-ઓ = <આઇ. ડી. 1> પી. એમ. સાથે [ફે (સી. ઓ.) 6] 2 + નું માળખું આ અસરને સમજાવે છે. આ સંકુલ સામાન્ય રીતે કેશનિક હોય છે, કેટલીકવાર ડિકેશનિક હોય છે. એપ્લિકેશન્સ મેટલર્જિકલ ઉપયોગો મેટલ કાર્બોનીલ્સનો ઉપયોગ ઘણી ઔદ્યોગિક પ્રક્રિયાઓમાં થાય છે. કદાચ સૌથી પહેલો ઉપયોગ મોંડ પ્રક્રિયા દ્વારા નિકલ ટેટ્રાકાર્બોનિલ દ્વારા નિકલનો નિષ્કર્ષણ અને શુદ્ધિકરણ હતો (કાર્બોનિલ ધાતુશાસ્ત્ર પણ જુઓ). સમાન પ્રક્રિયા દ્વારા કાર્બોનિલ આયર્ન, એક અત્યંત શુદ્ધ ધાતુ પાવડર, આયર્ન પેન્ટાકાર્બોનિલના થર્મલ વિઘટન દ્વારા તૈયાર કરવામાં આવે છે. કાર્બોનિલ આયર્નનો ઉપયોગ ઇન્ડક્ટર્સ, પિગમેન્ટ્સની તૈયારી માટે, આહાર પૂરક તરીકે, સ્ટીલ્થ ટેકનોલોજીમાં રડાર-શોષી લેતી સામગ્રીના ઉત્પાદનમાં અને થર્મલ છંટકાવમાં થાય છે. ધાતુના કાર્બોનીલ્સનો ઉપયોગ સંખ્યાબંધ ઔદ્યોગિક રીતે મહત્વપૂર્ણ કાર્બોનીલેશન પ્રતિક્રિયાઓમાં થાય છે. ઓક્સો પ્રક્રિયામાં, એલ્કીન, હાઇડ્રોજન ગેસ અને કાર્બન મોનોક્સાઇડ ઉત્પ્રેરક (જેમ કે ડાયકોબાલ્ટ ઓક્ટાકાર્બોનિલ) સાથે મળીને પ્રતિક્રિયા કરીને એલ્ડિહાઇડ આપે છે. પ્રોપીલીનમાંથી બ્યુટિરાલ્ડેહાઇડનું ઉત્પાદન દૃષ્ટાંતરૂપ છેઃ CH3CH = CH2 + H2 + CO → CH3CH2CH2CHO બ્યુટિરાલ્ડેહાઇડને ઔદ્યોગિક સ્તરે 2-ઇથાઇલહેક્સેનોલમાં રૂપાંતરિત કરવામાં આવે છે, જે પીવીસી પ્લાસ્ટિસાઈઝર્સના પુરોગામી છે, એલ્ડોલ ઘનીકરણ દ્વારા, ત્યારબાદ પરિણામી હાઇડ્રોક્સિઅલ્ડેહાઇડનું હાઇડ્રોજનીકરણ થાય છે. હાઇડ્રોફોર્મિલેશનના પરિણામે "ઓક્સો એલ્ડિહાઇડ" નો ઉપયોગ ફેટી આલ્કોહોલના મોટા પાયે સંશ્લેષણ માટે થાય છે, જે ડિટર્જન્ટના અગ્રદૂત છે. હાઇડ્રોફોર્મિલેશન એ ઉચ્ચ અણુ અર્થતંત્ર સાથેની પ્રતિક્રિયા છે, ખાસ કરીને જો પ્રતિક્રિયા ઉચ્ચ રેજીયોસેલેક્ટિવિટી સાથે આગળ વધે છે. ધાતુના કાર્બોનીલ્સ દ્વારા ઉત્પ્રેરિત અન્ય એક મહત્વપૂર્ણ પ્રતિક્રિયા હાઇડ્રોકાર્બોક્સિલેશન છે. નીચેનું ઉદાહરણ એક્રેલિક એસિડ અને એક્રેલિક એસિડ એસ્ટરના સંશ્લેષણ માટે છેઃ ઉપરાંત એસિટિલીનનું સાયક્લોઓક્ટેટેટ્રિનમાં ચક્રીયકરણ ધાતુના કાર્બોનિલ ઉત્પ્રેરકનો ઉપયોગ કરે છેઃ મોન્સાન્ટો અને કેટિવા પ્રક્રિયાઓમાં, એસિટિક એસિડ અનુક્રમે મિથેનોલ, કાર્બન મોનોક્સાઇડ અને હાઇડ્રોજન આયોડાઇડ તેમજ રોડિયમ અને ઇરિડિયમ કાર્બોનિલ ઉત્પ્રેરકનો ઉપયોગ કરીને પાણીમાંથી ઉત્પન્ન થાય છે. સંબંધિત કાર્બોનીલેશન પ્રતિક્રિયાઓ એસિટિક એનહાઇડ્રાઇડ પરવડે છે. CO-મુક્ત કરનારા અણુઓ (CO-RMs) કાર્બન મોનોક્સાઇડ-મુક્ત કરનારા અણુઓ ધાતુના કાર્બોનિલ સંકુલ છે જે CO મુક્ત કરવા માટે સંભવિત દવાઓ તરીકે વિકસાવવામાં આવી રહ્યા છે. ઓછી સાંદ્રતામાં, CO વાસોડિલેટરી અને બળતરા વિરોધી એજન્ટ તરીકે કાર્ય કરે છે. CO-RM ની કલ્પના પેશીઓ અને અવયવોમાં નિયંત્રિત માત્રામાં CO વહન કરવા અને પહોંચાડવા માટે ઔષધીય વ્યૂહાત્મક અભિગમ તરીકે કરવામાં આવી છે. સંબંધિત સંયોજનો ઘણા લિગાન્ડ્સ હોમોલેપ્ટિક અને મિશ્ર લિગાન્ડ સંકુલ બનાવવા માટે જાણીતા છે જે ધાતુના કાર્બોનીલ્સ જેવા જ હોય છે. નાઇટ્રોસિલ સંકુલ ધાતુના નાઇટ્રોસિલ, જે કોઈ લિગાન્ડ ધરાવતા સંયોજનો નથી, તે સંખ્યાબંધ છે. ધાતુના કાર્બોનીલ્સથી વિપરીત, જોકે, હોમોલેપ્ટિક ધાતુના નાઇટ્રોસિલ દુર્લભ છે. NO એ CO કરતાં મજબૂત π-ગ્રહણકર્તા છે. જાણીતા નાઇટ્રોસિલ કાર્બોનીલ્સમાં CoNO (CO) 3 અને Fe (NO) 2 (CO) 2 નો સમાવેશ થાય છે, જે Ni (CO) 4 ના એનાલોગ છે. સીએસ ધરાવતા થિયોકાર્બોનિલ સંકુલ જાણીતા છે પરંતુ અસામાન્ય છે. આવા સંકુલની દુર્લભતા અંશતઃ એ હકીકતને આભારી છે કે સ્પષ્ટ સ્રોત સામગ્રી, કાર્બન મોનોસલફાઇડ, અસ્થિર છે. આમ, થિયોકાર્બોનિલ સંકુલના સંશ્લેષણ માટે પરોક્ષ માર્ગોની જરૂર પડે છે, જેમ કે થિયોફોસ્જીન સાથે ડિસોડિયમ ટેટ્રાકાર્બોનિલફેરેટની પ્રતિક્રિયાઃ Na2Fe (CO) 4 + CSCl2 → Fe (CO) 4CS + 2 NaCl CSe અને CTe સંકુલની લાક્ષણિકતા દર્શાવવામાં આવી છે. આઇસોસાયનાઇડ્સ સંકુલ પણ ધાતુના કાર્બોનીલ્સ સાથે સંબંધિત સંકુલના વ્યાપક પરિવારો બનાવે છે. લાક્ષણિક આઇસોસાયનાઇડ લિગાન્ડ્સ મિથાઈલ આઇસોસાયનાઇડ અને ટી-બ્યુટાઈલ આઇસોસાયનાઇડ (એમઈ3સીએનસી) છે. એક ખાસ કેસ સી. એફ. 3. એન. સી. છે, જે એક અસ્થિર પરમાણુ છે જે સ્થિર સંકુલ બનાવે છે જેની વર્તણૂક ધાતુના કાર્બોનીલની નજીકથી સમાંતર હોય છે. ધાતુના કાર્બોનીલ્સની ઝેરી અસર કાર્બન મોનોક્સાઇડ, ધાતુની ઝેરી અસરને કારણે થાય છે અને સંકુલની અસ્થિરતા અને અસ્થિરતાને કારણે, ધાતુની કોઈપણ સહજ ઝેરી અસર સામાન્ય રીતે સંપર્કમાં સરળતાને કારણે વધુ ગંભીર બને છે. એક્સપોઝર ઇન્હેલેશન દ્વારા થાય છે, અથવા પ્રવાહી ધાતુના કાર્બોનિલ્સ માટે ઇન્જેશન દ્વારા અથવા ત્વચાના રિસોર્પ્શન દ્વારા સારી ચરબી દ્રાવ્યતાને કારણે થાય છે. મોટાભાગના તબીબી અનુભવ ઉદ્યોગમાં તેમના ઉપયોગને કારણે નિકલ ટેટ્રાકાર્બોનિલ અને આયર્ન પેન્ટાકાર્બોનિલ સાથેના ઝેરી ઝેરમાંથી મેળવવામાં આવ્યા હતા. નિકલ ટેટ્રાકાર્બોનિલને સૌથી મજબૂત ઇન્હેલેશન ઝેરમાંથી એક માનવામાં આવે છે. નિકલ ટેટ્રાકાર્બોનિલના શ્વાસમાં લેવાથી ઉબકા, ઉધરસ, માથાનો દુખાવો, તાવ અને ચક્કર જેવા કાર્બન મોનોક્સાઇડ ઝેર જેવા તીવ્ર બિન-વિશિષ્ટ લક્ષણોનું કારણ બને છે. થોડા સમય પછી, ઉધરસ, ટિકાકાર્ડિયા અને સાયનોસિસ જેવા ગંભીર પલ્મોનરી લક્ષણો અથવા જઠરાંત્રિય માર્ગમાં સમસ્યાઓ થાય છે. ફેફસાના પેથોલોજીકલ ફેરફારો ઉપરાંત, જેમ કે એલ્વિઓલીના ધાતુકરણ દ્વારા, મગજ, યકૃત, કિડની, મૂત્રપિંડની ગ્રંથીઓ અને બરોળમાં નુકસાન જોવા મળે છે. ધાતુના કાર્બોનિલ ઝેરને ઘણીવાર લાંબી પુનઃપ્રાપ્તિની જરૂર પડે છે. નિકલ ટેટ્રાકાર્બોનિલની ઓછી સાંદ્રતાના ઇન્હેલેશન દ્વારા ક્રોનિક એક્સપોઝર અનિદ્રા, માથાનો દુખાવો, ચક્કર આવવા અને યાદશક્તિમાં ઘટાડો જેવા ન્યુરોલોજીકલ લક્ષણોનું કારણ બની શકે છે. નિકલ ટેટ્રાકાર્બોનિલને કાર્સિનોજેનિક માનવામાં આવે છે, પરંતુ કેન્સરના ક્લિનિકલ અભિવ્યક્તિના સંપર્કમાં આવવાથી 20 થી 30 વર્ષ લાગી શકે છે. ધાતુઓ સાથે કાર્બન મોનોક્સાઇડની પ્રતિક્રિયા પર પ્રારંભિક પ્રયોગો 1834માં જસ્ટસ વોન લીબિગ દ્વારા હાથ ધરવામાં આવ્યા હતા. પીગળેલા પોટેશિયમ પર કાર્બન મોનોક્સાઇડ પસાર કરીને તેમણે પ્રયોગમૂલક સૂત્ર KCO ધરાવતો પદાર્થ તૈયાર કર્યો, જેને તેમણે કોહલેનોક્સિડકલિયમ નામ આપ્યું. પાછળથી દર્શાવ્યા મુજબ, આ સંયોજન કાર્બોનિલ ન હતું, પરંતુ બેન્ઝેનેહેક્સોલનું પોટેશિયમ મીઠું (K6C6O6) અને એસિટિલીનેડિઓલનું પોટેશિયમ મીઠું (K2C2O2) હતું. પ્રથમ સાચા હેટેરોલેપ્ટિક ધાતુ કાર્બોનીલ સંકુલનું સંશ્લેષણ 1868માં પોલ શ્યુત્ઝેનબર્ગર દ્વારા પ્લેટિનમ બ્લેક પર ક્લોરિન અને કાર્બન મોનોક્સાઇડ પસાર કરીને કરવામાં આવ્યું હતું, જ્યાં ડાયકાર્બોનીલ્ડીક્લોરોપ્લેટિનમ (Pt (CO) 2Cl2) ની રચના થઈ હતી. ઇમ્પીરિયલ કેમિકલ ઇન્ડસ્ટ્રીઝના સ્થાપકોમાંના એક લુડવિગ મોન્ડે 1890ના દાયકામાં કાર્લ લેંગર અને ફ્રેડરિક ક્વિન્કે સાથે મળીને નિકલ ધાતુઓ, ઓક્સાઇડ અને ક્ષાર દ્વારા સોલ્વે પ્રક્રિયામાં ખોવાઈ ગયેલા ક્લોરિનની પુનઃપ્રાપ્તિ માટેની વિવિધ પ્રક્રિયાઓની તપાસ કરી હતી. તેમના પ્રયોગોના ભાગરૂપે જૂથે નિકલની કાર્બન મોનોક્સાઇડ સાથે સારવાર કરી હતી. તેમને જાણવા મળ્યું કે પરિણામી ગેસ બર્નરની ગેસ જ્યોતને લીલા-પીળા રંગમાં રંગ આપે છે; જ્યારે કાચની નળીમાં ગરમ કરવામાં આવે છે ત્યારે તે નિકલ અરીસાની રચના કરે છે. ગેસને 43 ડિગ્રી સેલ્સિયસના ઉત્કલન બિંદુ સાથે રંગહીન, પાણીથી સ્વચ્છ પ્રવાહીમાં ઘનીકરણ કરી શકાય છે. આમ, મોન્ડ અને તેના સહકર્મીએ પ્રથમ શુદ્ધ, હોમોલેપ્ટિક મેટલ કાર્બોનિલ, નિકલ ટેટ્રાકાર્બોનિલ (Ni (CO) 4) ની શોધ કરી હતી. ધાતુના સંયોજન નિકલ ટેટ્રાકાર્બોનિલની અસામાન્ય ઉચ્ચ અસ્થિરતાએ કેલ્વિનને આ નિવેદન તરફ દોરી દીધું કે મોન્ડે "ભારે ધાતુઓને પાંખો આપી હતી". તે પછીના વર્ષે, મોન્ડ અને માર્સેલિન બેર્થેલોટ સ્વતંત્ર રીતે આયર્ન પેન્ટાકાર્બોનિલની શોધ કરી, જે નિકલ ટેટ્રાકાર્બોનિલ જેવી જ પ્રક્રિયા દ્વારા ઉત્પન્ન થાય છે. મોન્ડે આ વર્ગના સંયોજનોની આર્થિક ક્ષમતાને ઓળખી હતી, જેનો તેમણે મોંડ પ્રક્રિયામાં વ્યાવસાયિક રીતે ઉપયોગ કર્યો હતો અને સંબંધિત સંયોજનો પર વધુ સંશોધન માટે નાણાં પૂરા પાડ્યા હતા. હેઇનરિચ હિર્ટ્ઝ અને તેમના સહયોગી એમ. ડાલ્ટન કોવેપે કોબાલ્ટ, મોલિબ્ડેનમ, રુથેનિયમ અને ડાયરોન નોનકાર્બોનિલના ધાતુના કાર્બોનિલનું સંશ્લેષણ કર્યું હતું. 1906માં જેમ્સ દેવર અને એચ. ઓ. જોન્સ ડાયેરોન નોનકાર્બોનિલનું માળખું નક્કી કરવામાં સક્ષમ હતા, જે સૂર્યપ્રકાશની ક્રિયા દ્વારા આયર્ન પેન્ટાકાર્બોનિલમાંથી ઉત્પન્ન થાય છે. મોંડ પછી, જે 1909માં મૃત્યુ પામ્યા હતા, ધાતુના કાર્બોનીલ્સનું રસાયણશાસ્ત્ર ઘણા વર્ષો સુધી વિસ્મરણમાં રહ્યું હતું. બીએએસએફે 1924માં એલ્વિન મિટ્ટાશ દ્વારા વિકસાવવામાં આવેલી પ્રક્રિયા દ્વારા આયર્ન પેન્ટાકાર્બોનિલનું ઔદ્યોગિક ઉત્પાદન શરૂ કર્યું હતું. આયર્ન પેન્ટાકાર્બોનિલનો ઉપયોગ ઉચ્ચ શુદ્ધતા ધરાવતા આયર્ન, કહેવાતા કાર્બોનિલ આયર્ન અને આયર્ન ઓક્સાઇડ રંગદ્રવ્યના ઉત્પાદન માટે થતો હતો. 1927 સુધી એ કર્યું ન હતું. જોબ અને એ. કેસલ ક્રોમિયમ હેક્સાકાર્બોનિલ અને ટંગસ્ટન હેક્સાકાર્બોનિલની તૈયારીમાં સફળ થાય છે, જે અન્ય હોમોલેપ્ટિક મેટલ કાર્બોનિલનું પ્રથમ સંશ્લેષણ છે. વોલ્ટર હીબરે 1928 પછીના વર્ષોમાં ધાતુના કાર્બોનિલ રસાયણશાસ્ત્રના વિકાસમાં નિર્ણાયક ભૂમિકા ભજવી હતી. તેમણે વ્યવસ્થિત રીતે તપાસ કરી અને અન્ય વસ્તુઓની સાથે, હાઈબર બેઝ પ્રતિક્રિયાની શોધ કરી, જે ધાતુના કાર્બોનિલ હાઇડ્રાઇડ્સ તરફનો પ્રથમ જાણીતો માર્ગ છે અને ડીરહેનીયમ ડીકાકાર્બોનિલ જેવા ધાતુના કાર્બોનિલ તરફ દોરી જતા કૃત્રિમ માર્ગો છે. હાઇબર, જે 1934 થી ટેકનિકલ યુનિવર્સિટી મ્યુનિક ખાતે ઇન્સ્ટિટ્યુટ ઓફ ઇનઓર્ગેનિક કેમિસ્ટ્રીના ડિરેક્ટર હતા, તેમણે મેટલ કાર્બોનિલ રસાયણશાસ્ત્ર પર ચાર દાયકામાં 249 કાગળો પ્રકાશિત કર્યા હતા. 1930ના દાયકામાં ઔદ્યોગિક રસાયણશાસ્ત્રી અને પછીથી બીએએસએફના બોર્ડના સભ્ય વોલ્ટર રેપ્પેએ હાઇડ્રોકાર્બોક્સિલેશન જેવી સંખ્યાબંધ સજાતીય ઉત્પ્રેરક પ્રક્રિયાઓની શોધ કરી હતી, જેમાં ઓલેફિન અથવા એલ્કાઇન કાર્બન મોનોક્સાઇડ અને પાણી સાથે પ્રતિક્રિયા કરીને અસંતૃપ્ત એસિડ અને તેમના વ્યુત્પન્ન જેવા ઉત્પાદનો બનાવે છે. આ પ્રતિક્રિયાઓમાં, ઉદાહરણ તરીકે, નિકલ ટેટ્રાકાર્બોનિલ અથવા કોબાલ્ટ કાર્બોનિલ ઉત્પ્રેરક તરીકે કાર્ય કરે છે. રેપ્પેએ ઉત્પ્રેરક તરીકે ધાતુના કાર્બોનીલ્સ સાથે બેન્ઝિન અને બેન્ઝિન વ્યુત્પન્ન માટે એસિટિલીન અને તેના વ્યુત્પન્નોનું સાયક્લોટ્રાઇમેરાઇઝેશન અને ટેટ્રામેરાઇઝેશન પણ શોધ્યું. બીએએસએફે 1960ના દાયકામાં રેપ્પે પ્રક્રિયા દ્વારા એક્રેલિક એસિડ માટે ઉત્પાદન સુવિધા ઊભી કરી હતી, જેને માત્ર 1996માં ઉત્પ્રેરક પ્રોપીલીન ઓક્સિડેશન પર આધારિત વધુ આધુનિક પદ્ધતિઓ દ્વારા રદ કરવામાં આવી હતી. નવા સંકુલની તર્કસંગત રચના માટે આઇસોલોબલ સામ્યતાનો ખ્યાલ ઉપયોગી જણાયો છે. ખ્યાલના વિકાસ માટે રોનાલ્ડ હોફમેનને રસાયણશાસ્ત્રમાં નોબેલ પુરસ્કાર એનાયત કરવામાં આવ્યો હતો. આ M (CO) n ના ધાતુના કાર્બોનિલ ટુકડાઓને કાર્બનિક રસાયણશાસ્ત્રમાં ટેટ્રાહેડ્રલ CH3-, CH2-અથવા CH-ટુકડાઓની સામ્યતામાં ઓક્ટાહેડ્રલ બિલ્ડિંગ બ્લોક્સના ભાગો તરીકે વર્ણવે છે. ઉદાહરણ તરીકે, ડાયમેન્ગેનીઝ ડીકાકાર્બોનિલ બે d7 Mn (CO) 5 ટુકડાઓના આઇસોલોબલ સામ્યતાની દ્રષ્ટિએ રચાય છે, જે મિથાઈલ રેડિકલ માટે આઇસોલોબલ છે. મિથાઈલ રેડિકલ એથેન બનાવવા માટે કેવી રીતે જોડાય છે તેની સામ્યતામાં, આ ડાયમેન્ગેનીઝ ડીકાકાર્બોનિલ સાથે જોડાઈ શકે છે. આઇસોલોબલ એનાલોગ ટુકડાઓની હાજરીનો અર્થ એ નથી કે ઇચ્છિત માળખાઓનું સંશ્લેષણ કરી શકાય છે. તેમના નોબેલ પારિતોષિક વ્યાખ્યાનમાં હોફમેને ભારપૂર્વક જણાવ્યું હતું કે અલગ વૈશ્વિક સામ્યતા એક ઉપયોગી પરંતુ સરળ મોડેલ છે, અને કેટલાક કિસ્સાઓમાં તે સફળતા તરફ દોરી જતું નથી. ધાતુ-ઉત્પ્રેરક કાર્બોનીલેશનના આર્થિક લાભો, જેમ કે રેપ્પે રસાયણશાસ્ત્ર અને હાઇડ્રોફોર્મિલેશન, આ વિસ્તારની વૃદ્ધિ તરફ દોરી ગયા. ધાતુના કાર્બોનિલ સંયોજનો ત્રણ કુદરતી રીતે બનતા ઉત્સેચકોના સક્રિય સ્થળોમાં મળી આવ્યા હતા. આ પણ જુઓ આલ્કલાઇન અર્થ ઓક્ટાકાર્બોનિલ કોમ્પ્લેક્સ સંદર્ભો લ્યુઇસિયાના સ્ટેટ યુનિવર્સિટી ઓર્ગેનોમેટાલિક રસાયણશાસ્ત્ર સંક્રમણ ધાતુઓ કાર્બન મોનોક્સાઇડ ખાતે બાહ્ય લિંક્સ મેટલ કાર્બોનિલ્સ