化学金属有机化学
金属有机化合物
基
如：CH2SiMe3 或CH2Ph
② “阻断”β－H转移： 吸电子基或π酸作为配体
例如：Ti(CH3)4在－50℃时也有些分解， 而Ti(bipy)（CH3）2直到30 ℃都稳定存在。
M
N(CH3)2 CH2
N
2RP
PR2
2 HC
C H2
M
H2 C
CH2
M
N(CH3)2
C H2
H.Schmidbauer et al., Angew,Chem.,Int.Ed.,17,126(1978);Acc.Chem.Res.,8,62(1975)
③大多数配合物都服从有效原子序数规则。
2.羰基化合物的制备
(1)金属粉末与CO直接作用 如四羰基合镍、五羰基合铁的合成。金属粉末必须是新鲜 还原出来的处于非常活化的状态才行。
Ni＋4CO 常温常压 Ni(CO)4(m.p.－25℃) △ Ni＋4CO
Fe＋5CO 493K , 20MPa Fe(CO)5
①金属与CO之间的化学键很强。如在Ni(CO)4中，Ni－ C键能为147 kJ·mol－1，这个键能值差不多与I－I键能(150 kJ·mol－1)和C－O单键键能(142 kJ·mol－1)值相差不多。
②在这类配合物中, 中心原子总是呈现较低的氧化态( 通常为0，有时也呈较低的正氧化态或负氧化态)。氧化态 低使得有可能电子占满d－MO, 从而使M→L的电子转移 成为可能。
2、实际应用：广泛的应用，最突出的是用作 催化剂
目前，金属有机化学已成为无机化学、有机化学、结 构化学、配位催化以及生物化学等多种学科相互渗透、 共同研究的重要领域。
4. 金属有机化合物的特点
成键类型： 是经典的化学键理论无法说明的
化学中的金属有机化学反应
化学中的金属有机化学反应金属有机化学反应是指金属与有机化合物之间发生的化学反应。
在有机化学领域中，金属有机化合物是一类重要的化学物质，具有广泛的应用价值。
金属有机化学反应在有机合成、催化反应、材料科学等领域中发挥着重要的作用。
本文将重点介绍金属有机化学反应的基本概念、机理和应用。
一、金属有机化学反应的基本概念金属有机化学反应是指金属与有机化合物之间的相互作用，产生新的化学物质。
金属有机化合物一般由金属离子和有机配体组成。
金属离子可以是过渡金属、稀土金属等。
有机配体可以是有机酸、有机碱或有机配体。
金属有机化学反应的基本过程包括配位、配位键的形成和断裂、电子转移等。
二、金属有机化学反应的机理金属有机化学反应的机理复杂多样。
其中一种常见的机理是配位反应。
在配位反应中，金属离子与有机配体之间形成配位键，形成金属有机化合物。
配位反应可以是配体取代反应、配体加成反应、配体还原反应等。
另一种常见的机理是电子转移反应。
在电子转移反应中，金属离子从有机配体中接受或释放电子，改变配体的氧化还原状态。
电子转移反应可以是氧化反应、还原反应等。
三、金属有机化学反应的应用金属有机化学反应在有机合成中具有广泛的应用。
通过金属有机化学反应，可以合成各种有机化合物，如有机酸、有机醇、有机醛、有机酮等。
金属有机化学反应还可以用于催化反应。
金属有机化合物作为催化剂，可以促进反应速率，提高反应选择性。
金属有机化学反应在材料科学中也有重要应用。
金属有机化合物可以用于制备金属有机框架材料、金属有机聚合物等。
四、金属有机化学反应的发展趋势随着化学领域的不断发展，金属有机化学反应也在不断推进。
目前，研究人员正在努力开发新的金属有机化学反应，以实现更高效、更环保的有机合成方法。
同时，研究人员还在探索金属有机化学反应的机理，以深入理解反应过程，为新反应的设计和优化提供理论指导。
总之，金属有机化学反应是有机化学领域中的重要研究内容。
通过对金属有机化学反应的研究，可以开发出新的有机合成方法，提高化学反应的效率和选择性。
有机化学中的金属有机化合物
有机化学中的金属有机化合物金属有机化合物是有机化学领域中的一类重要化合物，其分子结构中含有金属与有机基团的化学键。
金属有机化合物具有独特的性质和广泛的应用，对于研究金属有机化学以及发展金属有机合成方法具有重要意义。
本文将介绍金属有机化合物的定义、合成方法以及其在催化反应和材料科学中的应用。
一、金属有机化合物的定义金属有机化合物是指化合物中含有金属元素（如铁、铜、锌等）和有机基团（如烃基、醇基等）的共价键。
这些化合物通常以配合物的形式存在，其中金属中心与有机基团通过配位键相连。
金属有机化合物可以根据金属元素的性质和配位方式进行分类，如金属卡宾、金属烯烃配合物等。
二、金属有机化合物的合成方法1. 金属有机化合物的合成可以通过直接反应法实现。
直接反应法是指金属与有机底物直接发生反应生成金属有机化合物。
例如，Grignard 试剂与卤化物反应生成金属有机化合物，这是一种常用的合成金属有机化合物的方法。
2. 金属有机化合物的合成也可以通过还原法实现。
还原法是指用还原剂还原金属盐类，使金属离子与有机底物发生反应生成金属有机化合物。
这种方法常用于合成铁、镍等金属有机化合物。
3. 另一种常用的合成金属有机化合物的方法是配体交换法。
配体交换法是通过将金属配合物中的配体与有机配体交换，从而生成金属有机化合物。
这种方法广泛应用于合成含铂、钯等金属的有机化合物。
三、金属有机化合物的应用金属有机化合物在催化反应中具有重要作用。
例如，铁-铍双金属有机化合物可以催化烯烃羰基化反应，得到醛和酮化合物。
铜配合物可用作C-C键的形成催化剂，广泛应用于有机合成领域。
金属有机化合物在材料科学中也具有广泛应用。
例如，金属有机化合物可以用于合成金属有机聚合物，这些聚合物在光电、荧光材料方面具有良好性能。
金属有机化合物还可以用于制备金属有机框架材料（MOF），这种材料在气体吸附、分离等方面具有重要应用价值。
总结金属有机化合物是有机化学中的重要研究对象，对于金属有机化学的发展和应用具有重要意义。
有机化学中的有机金属化合物与金属有机化学
有机化学中的有机金属化合物与金属有机化学有机金属化合物是由有机分子与金属中心通过金属-有机键相连而形成的化合物。
这类化合物在有机化学和金属有机化学领域中扮演着重要的角色。
本文将针对有机金属化合物的合成方法、性质以及应用进行综述，以便更好地理解有机金属化合物和金属有机化学的相关知识。
一、有机金属化合物的合成方法有机金属化合物的合成方法多样，其中较常见的方法包括：1. 氧化加成法：该方法通过氧化反应在有机分子中引入金属中心。
例如，通过氧化加成法可以将金属卤化物与有机铜试剂反应得到有机金属化合物。
2. 过渡金属催化法：某些过渡金属催化反应可以将无机金属与有机分子进行偶联，生成有机金属化合物。
常用的过渡金属催化法包括钯催化的Suzuki偶联反应和钯催化的Heck偶联反应等。
3. 电化学合成法：电化学合成法通过在电化学条件下，在有机分子中引入金属中心。
这种方法通常通过电化学还原或氧化有机金属前体来实现。
以上只是有机金属化合物合成方法的几个典型例子，实际上还有许多其他方法可以合成有机金属化合物。
二、有机金属化合物的性质有机金属化合物的性质独特而多样，其一般性质和化学性质包括以下几个方面：1. 组成：有机金属化合物的基本组成是有机分子与金属中心的配位结合。
这种结合通常通过金属原子与有机分子中的配体之间的共价键或配位键来实现。
2. 稳定性：有机金属化合物的稳定性受到多种因素的影响，包括金属中心的电荷、配体的性质以及周围环境的条件等。
一些有机金属化合物具有良好的热稳定性，可以在高温条件下应用。
3. 反应性：有机金属化合物通常具有较高的反应活性，可以进行多种有机反应。
其中一些有机金属化合物还可以参与催化反应，发挥催化剂的作用。
有机金属化合物的性质研究为其在有机化学和金属有机化学领域的应用提供了可靠的理论基础。
三、有机金属化合物的应用有机金属化合物在有机合成、催化剂设计以及金属有机框架材料等领域具有广泛的应用。
以下列举了一些有机金属化合物的常见应用：1. 催化剂：许多有机金属化合物具有催化活性，可以参与多种有机合成反应。
化学合成中的金属有机化学
化学合成中的金属有机化学金属有机化学，是化学合成领域中的一个重要分支，它研究金属与有机化合物的相互作用和反应规律。
金属有机化合物在药物合成、催化剂设计、材料科学等领域具有广泛的应用。
本文将介绍金属有机化学的基本原理和当前的研究进展。
一、金属有机化合物的合成方法金属有机化合物的合成方法多种多样，常用的方法包括金属插入反应、金属配位反应、金属烷基化反应、金属卤化反应等。
在金属插入反应中，金属与碳-碳双键或碳-氢键发生反应，生成金属-碳键。
金属配位反应是金属离子与有机配体形成配位键，形成金属有机框架。
金属烷基化反应则是通过金属与有机卤化物或有机溴化物反应，生成金属烷基化合物。
金属卤化反应是金属与卤化物发生反应，生成金属卤化物。
这些方法可以有效地合成金属有机化合物。
二、金属有机化合物的性质与应用金属有机化合物具有丰富的性质和多样的应用。
首先，金属有机化合物具有特殊的均相催化性能，在有机合成中起到重要作用。
例如，以过渡金属为催化剂合成烯烃和烃类化合物，可以提高反应效率和产物选择性。
其次，金属有机化合物可以用作光电材料和磁性材料的前体。
例如，以金属有机化合物为原料，可以合成具有磁性和光电性能的有机金属材料，广泛应用于信息存储和光电器件等领域。
此外，金属有机化合物还广泛用于医学化学和农药领域。
通过合成金属有机化合物，可以设计和合成具有特殊药理活性和农药活性的化合物，为新药和新农药的研发提供重要支持。
三、金属有机化合物的研究进展随着化学合成技术的不断发展，金属有机化合物的研究也得到了很大的进展。
一方面，研究人员通过改进和发展合成方法，提高了金属有机化合物的合成效率和产物纯度。
另一方面，研究人员利用理论计算和实验手段，深入研究了金属有机化合物的反应机理和性质特点。
例如，利用密度泛函理论研究了金属有机化合物的电子结构和光电性能，为设计和合成高性能的有机金属材料提供了理论指导。
此外，研究人员还探索了新型金属有机化合物的合成方法和应用领域，推动了金属有机化学的发展。
有机金属化学
(四)金属有机化学和无机化学
(Ph3P)2PdMe2与 (Ph3P)4Pd性质类似 RSi(OR)3与Si(OR)4性质类似
金属有机化学与不含碳-金属键的络合物化 学重叠,与无机化学重叠
金属有机化学是介于无机化学和有机化 学之间的边缘学科。
(五)有些含M-C键的化合物不属于 金属有机化合物
1983年，K. G．Bergman和
W．A．G．Graham在金属络合物和烷烃的 分子间反应中观察到了C—H键活化，再次掀 起金属有机化学的热潮
三、金属有机化合物分类
(一)按中心金属元素在周期表中的位置： 主族金属有机化合物
包括IA，IIA，IIIA，IVA，VA族及IIB族的金属与准金属
随后，很多化学家对砷、锑、锡、汞的 元素有机化合物进行过不少研究工作。
我国的化学家于20世纪五六十年代，制备了 许多锑化合物，用于治疗血吸虫病和黑热病。 为了减低锑化合物的毒性，还合成了一些新 的有机锑化合物。
其他，如锡有机物作为杀菌剂，汞有机物作 为消毒剂，“顺铂”做为抗癌药物等
(二)金属有机化合物的工业直接应用
四乙基铅：汽油的抗震剂，有机锡化合物：高分子
聚合物的稳定剂和聚烯烃、橡胶等的防老剂等
硅酮聚合物：橡胶、塑料、涂料、粘合剂、润滑剂等， 可用作火箭、高速飞机等领域中耐油、耐高温或低温 的特种材料。
其他元素有机聚合物，包括高分子金属络合物，可用 作胶粘剂、阻燃剂、催化剂等。
金属有机聚合物在粘流态拉丝或制成其他形状，然后 高温裂解，可制得特定形状的陶瓷材料。用这种方法 已合成出有机碳硅烷--碳化硅纤维。
1917年，W．Schlenk从有机汞试剂出发，合成了烷
基锂试剂，并发展了金属有机化学实验中常用的 Schlenk 系列玻璃仪器及其相关操作
金属有机化学
1954年维蒂希（G.Wittig）发现磷叶立德 与羰基化合物反应生成结构确定的烯烃。
1956年布朗（H.C.Brown）发现了烯烃的 硼氢化反应。 1979年布朗与维蒂希分享诺贝尔化学奖。
1958年齐格勒的学生维尔克（Wilke）发 现镍配合物催化丁二烯的环齐聚反应并第 一次通过分离鉴定反应活性物种来确定反 应机理。他还发现了[CpMo(CO)3]2金属之 间存在共价键，为过渡金属原子簇合物奠 定了基础。
➢Ni-CO是π配位 ➢金属羰基配合物及其衍生物在过渡金属有机化合物
的合成和很多催化反应中都有重要的意义
C Ni O
=
5）金属有机化学是研究金属有机化合物和 类金属有机化合物的化学。 无机化学（欧美）
金属有机化学 有机化学（中国）
实际上处于有机化学与无机化学之间的 一门边缘学科。
二、金属有机化学的发展历史
宝库。现在人们称镁nt)。镁有机化合物同有机 化合物的反应称为格林雅反应(Grignard Reaction)。为此，1912年他获得诺贝尔化学 奖。这是第一个获诺贝尔奖的金属有机化学 家。
1922年：T.Midgley T.A. Boyd Pd(C2H5)4作为汽 油中的抗震剂。
RCH 2CH2CHO+RCH 3CCHO
• 这一反应应称之为氢甲酰化反应，但在工业 界常称作Oxo反应，这是起初误以为是氧化 反应，故称为“Oxonation”或Oxo反应。由这 一过程产生的醇，已习惯地称作Oxo醇。这 个反应是第一个均相催化工业应用的例子。
1951年鲍森(Pauson)和米勒(Miller)分别发现了二茂 铁Fe(C5H5)2。 次年威金森（Wilkinson）等确定了它具有夹 心面包式分子结构及新的化学键理论，激起了化 学家对过渡金属有机化合物研究的热情,大大推动 了过渡金属有机化合物的发展。
金 属 有 机 化 学
金属有机化学1．序言2．主族金属有机化学3．过渡金属有机化学4．稀土金属有机化学5．有机合成中的金属有机化学6．金属有机化学催化反应一、序言1． 定义：金属有机化学是研究含有金属－碳键的化合物的化学，包括合成、结构、反应性质及催化性能等。
其中金属包括硼、硅、砷等类金属。
严格区分：有机金属化合物 M －C金属有机化合物 M －O ，M －N ，M －C金属有机化学是无机化学和有机化学的交叉学科，既可以归属于无机化学，也可以归属于有机化学。
2． 发展史1760年 合成第一个金属有机化合物1827年 合成第一个过渡金属有机化合物（第一个含烯烃的金属有机化合物）Zeise’s 盐，Na[Pt(C 2H 4)Cl 3]1849年 E. Frankland 用氢气作保护气体3C 2H 5I + 3Zn → (C 2H 5)2Zn + C 2H 5ZnI + ZnI 21890年 第一个有工业应用价值的金属有机化合物Ni(CO)4，可用于提纯金属镍。
1901年 格氏试剂的发现，V . Grignard （1912年诺贝尔奖）RX + Mg → RMgX1919年 H. Hein, CrCl 3 + PhMgBr → Ph 2Cr1925年 Fischer-Tropsch 反应的发现，其机理的研究目前仍然是金属有机化学的一个重要研究领域，可能是先生成M －C 或者M ＝C 。
1938年 O.Roelen 发现氢甲酰化反应(Hydroformylation, oxo process)。
PdCl 2催化乙烯水合生成乙醛。
1938～1945年 Reppe 合成的发展CO + H 2 + CH 2=CH 2 → CH 3CH 2CHO1951年 二茂铁的发现 FeCl 2 + C 5H 5- → Fe(C 5H 5)2，导致烯烃－金属π络合物理论的提出。
1953年 Wittig 反应的发现，利用膦叶立德合成烯烃的方法1955年 Ziegler-Natta 催化剂的发现 MCl 3/AlR 3催化烯烃低压聚合 "Cadet's fuming liquid" [(CH 3)2A s]2O A s 2O 3 + 4CH 3COOK1956年H. C. Brown 硼氢化反应的发现，符合反马可夫尼可夫原则，R 2B 接在最少取代的碳原子上。
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金属有机化合物的制备（I）
⑴ 金属元素与烃类或卤代烃的反应; H2
2Al + 3H2 + 6CH CH
2(C2H5)3Al
RX + 2Li
Na[ (C2H4)PtCl3 + NaCl
Pt(PPh3)4 + 2PhC CPh
(PPh3)2( PhC CPh )2 + 2PPh3
金属有机化合物的制备（V）
⑸ 小分子的配位反应：一些小分子化合物如CO、 CO2、N2、SO2、CS2等也可和金属进行配位：
(PEt3)2Pt(CH3)Cl + CO (CH3)Mn(CO)5 + CO*
和一般的有机化合物一样，反馈的 键增加了 M—C 之间的键的多重性，提高了 M—C之间 键的强度， 所以有反馈键形成的金属有机化合物的稳定性有一定 的提高，例如烯烃、芳基就比烷基与过渡金属配位形 成的化合物要在一定程度上稳定。
M—C键的强度（IV）
⑷金属的氧化态：
金属的氧化态越低并且如果呈现负值时，反馈 键越容易形成，也就是说金属可以有电子反馈到配体 的空轨道上去或者是电子反馈的能力越强。
差的金属有机化合物。
M—C键的强度（II）
⑵相同配体： 1、主族金属元素同族中随原子序数的增加，稳定性
下降； 2、副族金属元素同族中随原子序数的增加，稳定性
增加； 3、同一周期的金属元素比较，自左到右，稳定性增
加。
M—C键的强度（III）
⑶有否反馈键形成： 如果在过渡金属有机化合物中有反馈键形成，则
命名练习
P.78-79 一些金属有机化合物命名
OC
CO
PhCN
Cl
Pd
PhCN
Cl
Cl Ti
Cl
Re
H3C
CH3
OC Mo
OC
金属有机化合物的稳定性和反应性
与其他有机化合物一样，从一般规律来看，肯定是 化合物的反应性越大，其稳定性就越小，反之亦然。
金属有机化合物的稳定性与反应性从数学上描述没 有直接关系，这要看具体的反应类型、反应条件以 及不同的溶剂条件等因素综合作用的结果。
Rh(CO) 3
1,2,3,4-四系-1,3,5-环辛三烯三羰 基铑
Ni
二（1,2,5,6-四系-1,5-环辛二烯）镍
O C Fe Fe OC C CO O
顺-二（-羰基）-二羰基-二环戊二烯合二铁
Ph Ph P Ru P Cl
Ph Ph
一（单）氯-P,P′-二系-P, P, P′,P′-四苯基乙二 膦环戊二烯钌
金属有机化合物的命名
金属有机化合物的命名方式由于有多种性质不 同的配体以及配体中与金属配位的碳原子个数 等情况，所以有必要将金属有机化合物的命名 予以统一。
命名原则：
①配体名称放在金属前面；
②配体前要表示清楚配体与金属配位的碳原子数以及碳原
子在配体结构中的位次，用系（或 ）来表示参与配位
的碳原子；
金属有机化合物的反应性与金属原子的氧化态、配 位数以及几何构型有密切的关系。
M—C键的强度（I）
金属有机化合物的稳定性就是看M—C之间的键的强度， 虽然没有大量的热力学数据测定出来供参考，但一般 有一些规律可循：
⑴同一金属：
1、 R(Et)—M<Me—M<Ph—M<CF3—M； 2、 碳原子类型：伯>仲>叔； 3、 对称性好的金属有机化合物稳定性大于对称性
C6H5Li + C4H9Br (CH3)Mn(CO)5 + NaI
金属有机化合物的制备（III）
⑶ 金属元素的交换反应，如果反应物之一是单
质金属的话，则要看金属之间的活泼性的大小决 定反应的可能性：
R2Zn + 2Li
2RLi + Zn
R2Hg + 2Na
2RNa + Hg
2C2H5Li + (CH3)2Hg
(PEt3)2Pt(COCH3)Cl (CH3CO)Mn(CO)4CO*
金属有机化合物的制备（VI）
⑹ 分解反应：酰基、羰基、芳基磺酸基和重氮化合物等都
可以发生分解反应脱去一分子小分子得到新的金属有机化
合物。
N2Cl
HgCl
+ HgCl2
COCl
+ N2
COMn(CO)5
+ NaMn(CO)5
COMn(CO)5
③配体之间的关系：如顺、反构型，内外构型以及配体与 金属成键的情况（主要是指有桥式键合情况，以表示）；
④先后次序为阴离子配体、中性配体、阳离子配体、金属；
⑤在配体之间可以加或不加 “ ·”，在金属前可加可不加 “ 合 ”。
命名举例
RR P
Fe Fe OC P CO
RR
顺-二（-二烷基膦）·二羰 基·二环戊二烯合二铁
⑸碳的电负性：
在 M—C 中的碳原子所表现出的电负性越大，则 M—C 键的稳定性也越大，也就是说离子化的趋势也 越大，这可以归结为碳负离子的稳定性大小的关系：
M—C键的强度（V）
⑹电子结构是否满足18-16电子规则： 1、金属有机化合物的电子构型能够满足18-16电子规 则
的话，就比较稳定； 2、如果不能满足，就有可能寻找其他配体进行配位以
+ NaCl
Mn(CO)5
+ CO
金属有机化合物的制备（VII）
⑺ 碳环键合：利用丁二烯、1,3-环己二烯、环戊二烯以 及苯等衍生物与金属有机化合物反应，取代原来的配体 而生成新的配位化合物：
+ Fe(CO)5
Fe(CO) + 2CO
+ Fe(CO)5
— H+ — 3CO
Fe(CO)2
+ Mn(CO)6
Mn(CO)3 + 3CO
过渡金属有机化合物的基元反应
过渡金属有机化合物可以发生各种反应，按照它们 反应的不同情况，可以将它们分为若干个基元反应， 同一类基元反应也可能有不同的反应机理。利用这 些基元反应来探讨新的化学反应，尤其是过渡金属 有机化合物用于有机合成反应的催化作用时更为明 显，因为催化反应过程中就包括了这些基元反应。
(C2H5)2Hg + 2CH3Li
金属有机化合物的制备（IV）
⑷ 烯（炔）烃的插入反应和取代反应，烯烃或
炔烃可以通过插入金属与氢或金属与碳之间的键 中或取代某个配体而生成新的配位化合物：
(PEt3)2Pt(H)Cl + CH2 CH2
(PEt3)2Pt(C2H5)Cl
Na2PtCl4 + CH2 CH2
RLi + LiX
金属有机化合物的制备（II）
⑵ 金属有机化合物和卤代烃及另一种元素卤代物 的反应：
CH3Li + CuCl
CH3Cu + LiCl
CH3MgBr + (PEt3)2PtBr2
(PEt3)2Pt(CH3)Br + MgBr2
C6H5Br + C4H9Li Na[Mn(CO)5] + CH3I