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有机金属化合物

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有机金属化合物
有机金属化合物
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定义特征

如果化合物包含至少一个金属-碳(MC)键(其中碳是有机基团的一部分),则该化合物被视为有机金属。通常,有机基团包含碳氢键(C–H);例如,简单的甲基CH 3和较大的同系物(例如乙基C 2 H 5)仅通过一个碳原子与金属原子相连。(诸如此类的简单烷基通常用符号R缩写。)更精细的有机基团包括环戊二烯基C 5 H 5,其中所有五个碳原子均可与金属原子形成键。在此上下文中,术语“金属”得到了广泛的解释。因此,当有机基团连接到准金属(例如硼(B),硅(Si),锗(Ge)和砷(As))上时,所得化合物与含有真实金属(例如锂)的化合物一起被视为有机金属化合物。 (Li),镁(Mg),铝(Al)和铁(Fe)。有机金属化合物中的“金属”可以包含大多数元素,但第15组中的氮(N)和磷(P)以及第16组(氧基团),17(卤素)和18(稀有气体)。

有机金属化合物的一个例子是三甲基硼,B(CH 33,它含有三个B-C键。

另一个是二茂铁Fe(C 5 H 52,它的结构更加精细,铁原子夹在两个C 5 H 5环之间。一些具有金属-碳键的化合物不被视为有机金属,因为构成碳原子不是有机基团的一部分。两个例子是金属碳化物,例如Fe 3 C(一种硬固体,是铸铁的成分),以及金属氰化物(例如深蓝色油漆颜料普鲁士蓝,KFe 2(CN)6)

历史发展

第一种合成的有机金属化合物K [PtCl 3(C 2 H 4)]由丹麦药剂师William C. Zeise于1827年制备,通常被称为Zeise盐。当时,Zeise无法确定他的新化合物的结构,但是今天已知该结构包含一个通过两个碳原子连接至中心铂(Pt)原子的乙烯分子(H 2 C = CH 2) 。铂原子还与三个氯(Cl)原子键合。存在钾离子K +来平衡电荷。

乙烯碳原子与中心铂原子的连接使蔡司盐成为有机金属化合物。1849年,德国受过训练的英国化学家爱德华·C·弗兰克兰(Edward C. Frankland)发明了二乙基锌H 5 C 2 ―Zn–C 2 H 5,这一发现对化学领域产生了更直接的影响。有机合成。从那时起,在实验室和工业领域中,有机合成中使用了越来越多的有机金属化合物。

该领域发展的另一个里程碑是受德国教育的英国工业化学家Ludwig Mond及其助手在1890年发现了四羰基镍。1951年,德国理论化学家Ernst Otto Fischer和英国化学家Geoffrey Wilkinson爵士独立地发现了复合二茂铁。他们的平行发现导致随后出现了其他具有夹心结构的化合物,并且1973年,菲舍尔(Fischer)和威尔金森(Wilkinson)共同因其对有机金属化合物的研究贡献而获得诺贝尔化学奖。自1950年代以来,有机金属化学已成为一个非常活跃的领域,其标志是发现了新的有机金属化合物,以及详细的结构和化学特征以及它们在工业过程中作为合成中间体和催化剂的应用。自然界中遇到的两种有机金属是维生素B 12辅酶,它含有一个钴碳(Co-C)键,以及二甲基汞H 3 C-Hg-CH 3,它是由细菌产生以消除有毒金属汞的。然而,有机金属化合物通常在生物过程中是不常见的。