金屬有機化學

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。

基本介紹

• 中文名：金屬有機化學
• 外文名：Organometallic Chemistry
• 內容：含金屬離子的有機物反應
• 領域：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（Organometallic Chemistry)，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游離基的實驗：

實驗中誤將C4H10當成了乙基游離基；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

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么象有機化合物，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。