有機金屬化合物

有機金屬化合物化合物類型01化合物簡介制備常用化合物化合物命名一般性質(zhì)目錄03050204基本信息由金屬原子與碳原子直接相連成鍵而形成的有機化合物稱為有機金屬化合物，即含有M-C鍵的化合物。如甲基鉀（CH3K）、丁基鋰（C4H9Li）等。而有機物中O、S、N等元素作為金屬配位原子的的物質(zhì)則不屬于金屬有機化合物，而是無機配合物，屬于配位化學的研究范疇。而一氧化碳作為配體的羰基金屬（Mx(CO)y）雖然是無機配合物，但與其它金屬有機化合物關(guān)系密切且性質(zhì)相似，因此也屬于金屬有機化合物。氰（CN-）作為配體的配合物，金屬碳化物等雖然也含有M-C鍵，但與金屬有機化合物性質(zhì)差別較大，因此不屬于金屬有機化合物。根據(jù)《IUPAC有機化學命名原則》的規(guī)定，通常包含1-12族的金屬的有機金屬化合物屬于無機物；而不包含這些元素，且可以用《IUPAC有機化學命名原則》命名的有機金屬化合物屬于有機物?；衔锖喗榛衔锖喗橛袡C金屬化合物在生產(chǎn)和生活中用途廣泛。例如，在制備高分子化合物時，常用烷基鋁作催化劑，在有機合成中，有機金屬化合物可提供碳負離子、自由基和卡賓等活潑中間體，因此有機金屬化合物是一類極為有用的合成試劑。近年來由于多種有機金屬化合物在生物活性研究的推廣和應(yīng)用，使有機金屬化合物的生物活性和藥理作用的研究和應(yīng)用日益深入發(fā)展。因此，掌握一些有機金屬化合物的基礎(chǔ)知識是必要的。生物體內(nèi)存在的金屬離子常常是利用氮、氧等電負性大的原子，通過配位鍵與有機分子結(jié)合。這些化合物并不屬于有機金屬化合物。但是，過渡金屬與有機化合物生成的碳一金屬配位體的研究使有機金屬化合物與有機金屬配合物之間的距離日益縮小。酶分子中的金屬離子對維持生物大分子構(gòu)象，酶催化功能極為重要。例如鋅離子是碳酸酐酶的組成部分，血紅蛋白體內(nèi)運載氧的功能也是通過血紅素中鐵離子與氧可逆結(jié)合來完成的。

化合物命名化合物命名有機金屬化合物的命名，最常見的是在有機基團后面加上金屬的名稱。例如：CH3Li：甲基鋰；(CH3)2Hg：二甲基汞；(CH3CH2)3Al：三乙基鋁；有時把相應(yīng)的有機金屬化合物看作硅烷或錫烷等的衍生物來命名。例如：(CH3)4Si：四甲基硅烷；(CH3CH2)3SnCH3：乙基甲基錫烷；當有機金屬化合分子中的金屬原子除了與有機基團相連外，還連有其他原子時，可將其看作是帶有有機基團的無機鹽來命名。例如：CH3CH2Mgl：碘化乙基鎂；CH3ZnCl：氯化甲基鋅；(CH3)3PbH：氫化三甲基鉛。制備制備1、由活潑金屬與鹵代烴反應(yīng)制備第一主族以及鎂、鋅等活潑金屬與鹵代烴反應(yīng)，可制備相應(yīng)的有機金屬化合物。例如：反應(yīng)方程式2、由格氏試劑制備格氏試劑與無水金屬鹵化物反應(yīng)，可用于制備較不活潑金屬的有機金屬化合物。例如：反應(yīng)方程式3、由烷基鋰與金屬鹵化物反應(yīng)制備由烷基鋰與較不活潑的金屬鹵化物反應(yīng)，可用于制備另一種有機金屬化合物。例如：反應(yīng)方程式一般性質(zhì)一般性質(zhì)有機金屬化合物的性質(zhì)，主要取決于金屬原子與碳原子之間所形成的化學鍵。由于金屬的活潑性不同，金屬原子與碳原子所形成的化學鍵的性質(zhì)則不同。因此，有機金屬化合的性質(zhì)不能一概而論。有機有金屬化合物的性質(zhì)有如下三種情況：離子化合物的性質(zhì)含活潑金屬的有機金屬化合物，由于碳—金屬鍵的極性強，此類金屬化合物具有離子化合物的性質(zhì)。例如：甲基鉀(CH3K)，分子中的C—K鍵主要表現(xiàn)出離子鍵的特征。該化合物常溫下為固體，具有由甲基負離子和鉀正離子所形成的許多性質(zhì)，特別是具有非常活潑的游離碳負離子的性質(zhì)。例如在空氣中可燃燒、極易與濕氣結(jié)合、與酸性物質(zhì)或氧化劑可發(fā)生劇烈反應(yīng)等。共價化合物的性質(zhì)由不活潑金屬形成的有機金屬化合物，由于碳—金屬鍵具有極性共價鍵的性質(zhì)，此類金屬有機化合物具有共價化合物的性質(zhì)。例如：二甲基汞[(CH3)2Hg]，分子中的C—Hg鍵主要表現(xiàn)出共價鍵的性質(zhì)。常用化合物丁基鋰三乙基鋁二甲基鋅常用化合物丁基鋰有機鋰化合物是重要的堿金屬有機化合物，它在有機合成和高分子化合物的制備方面有重要的價值。丁基鋰是應(yīng)用較多的一種。丁基鋰可溶于苯或環(huán)己烷中，其性質(zhì)與格氏試劑相似，且比格氏試劑活潑。能發(fā)生一些很有使用價值的反應(yīng)。1、與烴反應(yīng)丁基鋰與含有較活潑氫原子的烴反應(yīng)，鋰原子取代活潑氫原子，生成新的有機鋰化合物和正丁烷。丁基鋰與烴反應(yīng)上述反應(yīng)可看作是具有強堿性碳負離子的鋰鹽從底物中除去一個質(zhì)子獲得新的碳負離子的過程。此種反應(yīng)代表從簡單的有機鋰化合物制備較復雜的有機鋰化合物的一種方法，稱為烴的金屬化。2、與二氧化碳反應(yīng)丁基鋰與二氧化碳反應(yīng)，先生成戊酸鋰，戊酸鋰再與丁基鋰反應(yīng)，其生成物水解最后得到酮。反應(yīng)方程式3、與烯烴的加成反應(yīng)二甲基鋅有機鋅化合物通式為R2Zn，分子中都含有直線型C—Zn—C骨架。二甲基鋅[(CH3)2Zn]常溫下為具有揮發(fā)性的液體，沸點44℃，其化學性質(zhì)不如有機鋰化合物活潑。二甲基鋅常用作聚合反應(yīng)的催化劑，如作各種烯烴單體和羰基化聚合時的引發(fā)劑，也是齊格勒一納塔復合催化劑的組成成分。在有機鋅作為引發(fā)劑的情況下，聚合速度和聚合物的分子量隨復合催化劑的組成的不同而變化。三乙基鋁有機鋁化合物種類很多，按照鋁原子所連烴基的數(shù)目不同，可分為三大類：R3Al、R2AIZ、RAIZ2；其中R代表烴基，Z代表H、F、Cl、Br、I、OR、SR、NH2、NHR、PR2等。三乙基鋁為無色液體，與空氣接觸時可迅速氧化甚至自燃，遇水時與水發(fā)生強烈反應(yīng)，生成氫氧化鋁和乙烷，且產(chǎn)生大量的熱，故三乙基鋁通常溶于烴類溶劑中保存，使用時需