Określenie charakterystyk
Związek uważa się za metaloorganiczny, jeśli zawiera co najmniej jedno wiązanie metal-węgiel (M ― C), w którym węgiel jest częścią grupy organicznej. Zazwyczaj grupa organiczna zawiera wiązania węgiel-wodór (C = H); Na przykład, proste metyl, CH 3, a większe homologi, takie jak etyl, C 2 H 5, które łączą się z atomem metalu przez tylko jeden atom węgla. (Proste grupy alkilowe, takie jak te są często skracany przez R. symbolu) Bardziej złożone grupy organiczne zawierają grupy cyklopentadienylowy, C 5 H 5, w którym wszystkie pięć atomów węgla może tworzyć wiązania z atomem metalu. W tym kontekście termin metaliczny jest szeroko interpretowany; tak więc, gdy grupy organiczne są przyłączone do metaloidów, takich jak bor (B), krzem (Si), german (Ge) i arsen (As), powstałe związki są uważane za metaloorganiczne wraz z tymi zawierającymi prawdziwe metale, takie jak lit (Li), magnez (Mg), aluminium (Al) i żelazo (Fe). „Metal” w związku metaloorganicznym może obejmować większość pierwiastków, z wyjątkiem azotu (N) i fosforu (P) w grupie 15 i wszystkich pierwiastków w grupach 16 (grupa tlenowa), 17 (halogeny) i 18 (Gazy szlachetne).
Jednym z przykładów jest trimethylboron metaloorganicznego związku B (CH 3) 3, który zawiera trzy wiązania B-C.
Innym jest ferrocen, Fe (C 5 H 5) 2, który ma bardziej skomplikowaną strukturę z atomem żelaza umieszczonym pomiędzy dwoma pierścieniami C 5 H 5. Niektóre związki z wiązaniami metal-węgiel nie są uważane za metaloorganiczne, ponieważ składowy atom węgla nie jest częścią grupy organicznej; dwa przykłady to węgliki metali - takie jak Fe 3 C, twarde ciało stałe, które jest składnikiem żeliwa - oraz związki cyjanków metali - takie jak ciemnoniebieski pigment pigmentowy błękit pruski, KFe 2 (CN) 6.
Wydarzenia historyczne
Pierwszy związek metaloorganiczny syntetyczny K [PtCI 3 (C 2 H 4)], wytworzono zgodnie z duńskiego farmaceuty William C. Zeise w 1827 i jest często określana jako sól Zeise'S. W tym czasie Zeise nie miał możliwości określenia struktury swojego nowego związku, ale dziś wiadomo, że struktura zawiera cząsteczkę etylenu (H 2 C = CH 2) przyłączoną przez oba atomy węgla do centralnego atomu platyny (Pt). Atom platyny jest również związany z trzema atomami chloru (Cl). Jon potasowy K + jest obecny w celu zrównoważenia ładunku.
Przyłączenie atomów węgla etylenu do centralnego atomu platyny kwalifikuje sól Zeise jako związek metaloorganiczny. Rozwój, który miał bardziej bezpośredni wpływ na dziedzinę chemii, to odkrycie w 1849 r. Przez wyszkolonego przez Niemców brytyjskiego chemika Edwarda C. Franklanda z dietylocynku, H 5 C 2 ― Z n C 2 H 5, który, jak wykazał, jest bardzo przydatny w synteza organiczna. Od tego czasu stale rosnąca różnorodność związków metaloorganicznych jest wykorzystywana w syntezie organicznej zarówno w laboratorium, jak i przemyśle.
Kolejnym kamieniem milowym w rozwoju tej dziedziny było odkrycie tetrakarbonylnickela przez wykształconego w Niemczech brytyjskiego chemika przemysłowego Ludwiga Monda i jego asystentów w 1890 r. W 1951 r. Niemiecki chemik teoretyczny Ernst Otto Fischer i brytyjski chemik Sir Geoffrey Wilkinson samodzielnie odkryli strukturę warstwową związek ferrocenu. Ich równoległe odkrycia doprowadziły do późniejszego odsłonięcia innych związków o strukturach warstwowych, aw 1973 r. Fischer i Wilkinson zostali wspólnie nagrodzeni Nagrodą Nobla w dziedzinie chemii za ich wkład w badania związków metaloorganicznych. Od lat pięćdziesiątych chemia metaloorganiczna stała się bardzo aktywną dziedziną, naznaczoną odkryciem nowych związków metaloorganicznych wraz ze szczegółową charakterystyką strukturalną i chemiczną oraz ich zastosowaniem jako syntetycznych związków pośrednich i katalizatorów w procesach przemysłowych. Dwa związki metaloorganiczne spotykane w przyrodzie są witaminy B 12 koenzymu, zawierający kobalt-węgla (CO-C), wiązania i dimetylortęć, H 3 C-Hg-CH 3, który jest wytwarzany przez bakterie wyeliminować toksyczne metalicznej rtęci. Jednak związki metaloorganiczne są na ogół niezwykłe w procesach biologicznych.
