Põhiline muud

Metallorgaaniliste ühendite keemiline ühend

Sisukord:

Metallorgaaniliste ühendite keemiline ühend
Metallorgaaniliste ühendite keemiline ühend

Video: Oksüdatsiooniaste 2024, Juuni

Video: Oksüdatsiooniaste 2024, Juuni
Anonim

Omaduste määratlemine

Ühendit peetakse metallorgaaniliseks, kui see sisaldab vähemalt ühte metalli-süsiniku (M ° C) sidet, kus süsinik on osa orgaanilisest rühmast. Tavaliselt sisaldab orgaaniline rühm süsiniku-vesiniku (C = H) sidemeid; näiteks lihtsaid metüülrühm, CH 3 ja suuremat homolooge nagu etüül-, C 2 H 5, mis kinnituvad metallist aatomi kaudu ainult üks süsinikuaatom. (Antud alküülrühmad nagu need on sageli lühendatud sümboliga R.) keerukama orgaanilisi rühmi sisaldavad tsüklopentadienüülrühm, C 5 H 5, milles kõik viis süsinikuaatomit võivad moodustada sidemeid metalli aatomiga. Mõistet metallik tõlgendatakse selles kontekstis laialt; seega, kui orgaaniliste rühmade külge on kinnitatud sellised metalloidid nagu boor (B), räni (Si), germaanium (Ge) ja arseen (As), loetakse saadud ühendid metallorgaanilisteks koos sellistega, mis sisaldavad tõelisi metalle nagu liitium (Li), magneesium (Mg), alumiinium (Al) ja raud (Fe). Metallorgaanilistes ühendites sisalduv „metall” võib sisaldada enamikku elemente, välja arvatud lämmastiku (N) ja fosfori (P) rühmas 15 ning kõiki elemente rühmades 16 (hapniku rühm), 17 (halogeenid) ja 18 (väärisgaasid).

Üks näide organometallist ühendiks on trimetüülboor, trietüül B (CH 3) 3, mis sisaldab kolme B-C sidemetega.

Teine võimalus on ferrotseenist Fe (C 5 H 5) 2, mis on peenema struktuuri raua aatomi vahele kaks C 5 H 5 tsüklit. Mõningaid metallisüsiniksidemega ühendeid ei peeta metallorgaanilisteks, kuna süsinikuaatom ei kuulu orgaanilisse rühma; kaks näidet on metallikarbiidid, näiteks Fe 3 C, malmi koostises olev tahke aine, ja metalltsüaniidi ühendid, näiteks Preisimaa sinise värvi sügavsinine värvipigment, KFe 2 (CN) 6.

Ajaloolised arengud

Esimene sünteetiline metallorgaanilise ühendi, K [PtCb 3 (C 2 H 4)], valmistati Taani apteekrile William C. Zeise 1827 ja on sageli viidatud kui Zeise soola. Sel ajal Zeise ei olnud võimalik struktuuri määramiseks oma uut ühendit, kuid tänapäeval on teada, et struktuuri sisaldab etüleeni molekulis (H 2 C = CH 2) kaudu ühendatud mõlemad on süsinikuaatomid tsentraalse plaatina (Pt) aatom. Plaatina aatom on seotud ka kolme kloori (Cl) aatomiga. Laengu tasakaalustamiseks on kohal kaaliumioon, K +.

Etüleeni süsiniku aatomite liitumine tsentraalse plaatina aatomiga kvalifitseerib Zeise soola kui metallorgaanilist ühendit. Keemia valdkonnale vahetumat mõju avaldanud areng oli 1849. aastal Saksa koolitatud briti keemiku Edward C. Franklandi avastusel dietüültsink, H 5 C 2 ― Zn ― C 2 H 5, millest ta näitas olevat väga kasulik orgaaniline süntees. Sellest ajast alates on orgaanilises sünteesis nii laboris kui ka tööstuses kasutatud üha suuremat hulka metallorgaanilisi ühendeid.

Veel üks verstapost valdkonna arengus oli tetrakarbonüülnikliili avastamine saksa haridusega Briti tööstuskeemiku Ludwig Mondi ja tema abiliste poolt 1890. aastal. 1951. aastal avastasid Saksa teoreetiline keemik Ernst Otto Fischer ja Briti keemik Sir Geoffrey Wilkinson iseseisvalt. ühendferrotseen. Nende paralleelsed avastused viisid muude kihiliste struktuuridega ühendite hilisema avalikustamiseni ja 1973. aastal omistati Fischerile ja Wilkinsonile metallorgaaniliste ühendite uurimisel panuse eest ühiselt Nobeli keemiapreemia. Alates 1950. aastatest on metallorgaanilisest keemiast saanud väga aktiivne valdkond, mida iseloomustab uute metallorgaaniliste ühendite leidmine koos nende üksikasjaliku struktuuri ja keemilise kirjeldusega ning sünteetiliste vaheühendite ja katalüsaatoritena kasutamisel tööstusprotsessides. Kaks Organometallics tekkinud milline on vitamiin B 12 koensüüm, mis sisaldab koobalti-süsinik (Co-C) side ja Dimetüülelavhõbe, H 3 C-Hg-CH 3, mida toodetakse bakterite kõrvaldamiseks mürgise metalli elavhõbedat. Metallorgaanilised ühendid on bioloogilistes protsessides üldiselt ebaharilikud.