Organometallic chemistry
研究含金属-碳键的化合物，连接无机化学与有机化学。
有机金属化学研究的是至少含有一个有机分子碳原子与金属之间键合的化合物，涵盖碱金属、碱土金属和过渡金属，并常扩展至包括硼、硅、硒等类金属。与无机碳的键合，如一氧化碳在金属羰基化合物、氰化物或碳化物中的形式，通常也被视为有机金属范畴。该领域融合了传统无机化学和有机化学的各个方面。有机金属化合物在研究和工业反应中既作为化学计量试剂广泛使用，也作为催化剂加速均相催化等过程，用于生产聚合物、药物及其他实用产品。著名例子包括吉尔曼试剂（含锂和铜）、格氏试剂（含镁），以及四羰基镍和二茂铁等过渡金属化合物。其他例子有正丁基锂等有机锂化合物、二乙基锌等有机锌化合物、三丁基锡氢等有机锡化合物、三乙基硼等有机硼烷化合物，以及三甲基铝等有机铝化合物。一种天然存在的有机金属配合物是甲基钴胺素，即维生素B12的一种形式，含有钴-甲基键，在生物有机金属化学子领域中被研究。这些化合物中的金属-碳键通常高度共价；对于锂和钠等高度电正性的元素，碳配体表现出碳负离子特性。许多有机金属化合物在室温下是固体，但有些是液体或挥发性液体，如四羰基镍。许多对空气敏感，有些如三乙基铝具有自燃性，接触空气即会着火。电子计数，特别是18电子规则，有助于预测金属羰基化合物和氢化物等配合物的稳定性，而齿合度则描述了与金属配位的连续配体原子数量。
Quick Facts
- Field
- Chemistry
- Known for
- Study of compounds with metal-carbon bonds; catalysts for polymerization, pharmaceuticals, and industrial reactions
- Key concepts
- 18-electron rule
- hapticity
- isolobal principle
- air-free techniques
- Notable compounds
- Grignard reagents
- Gilman reagents
- ferrocene
- nickel tetracarbonyl
- methylcobalamin
Facts from the source article.
背景与渊源
有机金属化学研究的是至少含有一个有机分子碳原子与金属之间键合的化合物，包括碱金属、碱土金属和过渡金属，有时也扩展至硼、硅、硒等类金属。与无机碳的键合，如在一氧化碳（金属羰基化合物）、氰化物或碳化物中的形式，通常也被视为有机金属范畴。该领域结合了传统无机化学和有机化学的各个方面。有机金属化合物以“有机-”前缀为特征，包括所有含金属-碳键与有机基团的化合物。例子包括吉尔曼试剂（含锂和铜）、格氏试剂（含镁）、正丁基锂等有机锂化合物、二乙基锌等有机锌化合物、三丁基锡氢等有机锡化合物、三乙基硼等有机硼烷化合物，以及三甲基铝等有机铝化合物。过渡金属例子包括四羰基镍和二茂铁。一种天然存在的有机金属配合物是甲基钴胺素，即维生素B12的一种形式，含有钴-甲基键，在生物有机金属化学中被研究。金属-碳键通常高度共价；对于锂和钠等高度电正性的元素，碳配体表现出碳负离子特性。大多数有机金属化合物在室温下是固体，但有些是液体或挥发性液体。许多对空气敏感，有些如三乙基铝具有自燃性，接触空气即会着火。18电子规则有助于预测金属羰基化合物和氢化物等配合物的稳定性。
阅读指南
有机金属化学之所以重要，是因为它提供了理解和创造直接金属-碳键化合物的基础知识和实用工具，这些化合物在化学计量和催化应用中至关重要。该领域的概念，如18电子规则、齿合度和等瓣相似原理，有助于预测有机金属配合物的稳定性、反应性和优选几何构型。这些化合物在工业催化中至关重要，用于生产聚合物、药物和其他产品。生物有机金属化学子领域研究天然存在的有机金属配合物，如甲基钴胺素（维生素B12的一种形式）。该领域继续依赖手套箱和施伦克线等无空气技术，因为许多有机金属化合物对氧气和水分高度反应。