六羰基钼是一种配位化合物，属于金属羰基配合物，化学式为Mo(CO)6。它和同族的羰基化合物六羰基铬、六羰基钨一样，是具有挥发性的、在空气中相对稳定的白色固体。
六羰基钼易被气化和在电子束照射下分解，所以常被用作电子束诱发沉积技术中的钼源。因为六羰基钼分子中的羰基分子易被其他分子所取代，所以可被用作有机反应中的试剂，比如六羰基钼可与2,2'-联吡啶反应释放出一氧化碳同时形成Mo(CO)4(bipy)、紫外线辐照六羰基的四氢呋喃溶液会生成Mo(CO)5(THF)。六羰基钼也可作为有机反应的催化剂，如催化环烯的开环聚合、催化炔烃三聚制备苯衍生物等。
和所有金属羰基化合物一样，六羰基钼是易挥发的。它很容易扩散进塑料瓶塞中。
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