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金屬有機化學

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有機金屬化學是有機化學和無機化學交疊的一門分支課程,主要講述含金屬離子的有機化合物的化學反應、合成等各種問題。
金屬有機概述
一 金屬有機化學簡史  
金屬有機化學和有機金屬化學是同一概念不同的說法,直譯英文為有機金屬化學(Journal of Organometallic Chemistry: J. Organometal. Chem.),中文習慣為金屬有機化學。縱觀金屬有機化學發展史,其特點是——有趣又有用,有趣在於其具有多樣性和意外性,因此,有人說:金屬有機化學的歷史是一部充滿意外發現的歷史。  
最早的金屬有機化合物是1827年由丹麥藥劑師Zeise用乙醇和氯鉑酸鹽反應而合成的;比俄國門捷列夫1869年提出元素周期表約早40年,與有機合成之父Wöher合成尿素幾乎同一時期(1828年)(附:有機化學發展之父Liebig, Jusius Liebig's Annalen 的創刊人)。  
金屬與烷基以s鍵直接鍵合的化合物是1849年由Frankland在偶然的機會中合成的(Frankland是He的發現人)。他設計的是一個獲取乙基遊離基的實驗:  
實驗中誤將C4H10當成了乙基遊離基;但是這卻是獲得二乙基鋅的驚人發現。所以,人們稱這個實驗為「收穫最多的失敗」。直到1900年Grignard試劑發現前,烷基鋅一直作為是重要的烷基化試劑使用。  
1890年Mond發現了羰基鎳的合成方法;1900年Grignard發現了Grignard試劑(獲得1912年諾貝爾化學獎)。但是,金屬有機化學飛速發展的契機仍是:1951年Pauson和Miller合成著名的「夾心餅乾」——二茂鐵,及1953年末Ziegler領導的西德MaxPlank煤炭研究所發現的Ziegler催化劑。隨後,Natta發現Natta催化劑,史合稱Ziegler-Natta催化劑。Wilkison, Fischer(1973年),Ziegler, Natta(1963年)等由於這些研究獲得了諾貝爾化學獎。 1950年初,是金屬有機化學新紀雲的開端。  
1979年研究烯烴硼氫化的H.C.Brown與有機磷Wittig反應者Wittig獲得諾貝爾化學獎。Lipscomb(1976年)由於對硼烷類的缺電子鍵的理論研究獲得了諾貝爾化學獎。  
2000年Alan J. Heeger, Alan G. MacDiarmid, Hideki Shirakawa因Ziegler-Natta催化合成導電高分子——聚乙炔而獲得諾貝爾獎。
2010年Richard F. Heck、Ei-ichi Negishi、Akira Suzuki因「有機合成中鈀催化交叉偶聯」的研究而獲得諾貝爾獎  
二 金屬有機化合物
金屬有機化合物(organometallic compound)是金屬與有機基團以金屬與碳直接成鍵而成的化合物 ;因而,金屬與碳間有氧、硫、氮等原子相隔時,不管該金屬化合物多麼象有機化合物,也不能稱為金屬有機化合物。
即使有金屬-碳鍵存在的化合物,有些顯然屬於無機物,如金屬碳化物(CaC2, Mg2C3, Al4C3) (carbide)和氰化物(KCN)(cyanide).
但是,帶有羰基(CO)的金屬化合物顯示出有機物的性質,則列入金屬有機化合物; 金屬氫化物屬於金屬有機化合物;有機膦(P-C)化合物,如PPh3,仍為準金屬有機化合物.
B或Si-C化合物是金屬有機化合物。周期表位於P以下的As, Sb, Bi的化合物,通常按金屬有機化合物處理。含金屬-氮(M-N)化合物不具有有機物性質;但是,新合成的N2配位絡合物,如美國人稱為「珍珠港絡合物」(Pearl Harbor complex:紀念二戰珍珠港事件)的CoH(N2)(PPh3)3,屬於金屬有機化合物(N2,CO是等電子的)類似羰基金屬化合物。
電負性也用作定義標準,一般將電負性在2.0(含2.0)以下元素與C成鍵的化合物稱為金屬有機化合物。
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