金属有机化合物
重金属有机化合物
重金属有机化合物
重金属有机化合物是由一个或多个重金属与有机分子结合而形成的化合物。
这些化合物常见的有机配体包括有机酸、有机醇、有机胺等。
重金属有机化合物具有特殊的化学、物理性质，广泛应用于催化剂、药物、染料、助剂等领域。
一些常见的重金属有机化合物包括：
1. 有机汞化合物：如甲基汞、乙基汞等。
它们在环境中具有高毒性，对环境和人体健康造成严重危害。
2. 有机铅化合物：如四乙基铅、三乙基铅等。
它们曾广泛应用于汽油中，但因其对环境和人体健康的危害而被逐渐淘汰。
3. 有机锡化合物：如四丁基锡、二苄基锡等。
它们在某些领域具有重要的应用，如催化剂、稳定剂等。
4. 有机铜化合物：如四丁基铜、二苄基铜等。
它们常作为催化剂或电子材料的前体。
这些重金属有机化合物的合成方法和性质研究是重要的化学领域，也是环境保护领域的重要课题，探索并开发更环保、高效的方法和材料对于可持续发展具有重要意义。
第二章 主族元素的金属有机化合物
第二章 主族元素的金属有机化合物
陕西师范大学 化学与材料科学学院
金属有机化学
概念
凡分子中 M—C 键是由主族元 素与碳直接键合 的金属有机化合物 称之为主族元素的金属有机化合物。
金属有机化学
主族元素的金属有机化合物，根据其金属— 碳键的性质，可以分为以下三类：
㈠ 离子键化合物：碱金属
2M + nRX = RnM + MXn
M + RX = RMX (4-1)型的重要反应 PhBr + 2Li
(4-1)
(4-2)
PhLi + LiBr
这一反应是由K. Ziegler用溴苯和锂反应以合成 苯基锂。
金属有机化学
(4-2)型的代表反应
☆格氏试剂的合成 Mg + RX RMgX
☆有机硅化合物的直接合成 Si（Cu） + 2RCl R2SiCl2 （R=烷基、芳基）
和活泼氢化合物的反应
RH + MY RM + HY 这一反应可看作酸、碱的反应，称金属化 (metalation)，是 H.Gilmann于1934年发现的。 炔烃类的反应有下面的例子： RC CH + NaH RC CH + NaNH2 RC CH + EtMgBr
反应向 右RM 能沉淀 或HY 能除去
金属有机化学
三烷基铝
三烷基铝是缺电子化合物,容易生成二聚体,三甲 基铝即使在气相也成二聚体结构.在实验室中,三烷基 铝可用Grignard试剂 、烷基汞、烷基硼化合物等来 合成。 除三甲基铝外，其他的三烷基铝在工业上可以 用金属铝、氢和烯烃来合成：
金属有机化学
有机铝化合物的反应中最重要的是和烯烃的反应
第二十章金属有机化合物
其次十章 金属有机化合物金属有机化合物是有碳－金属键的化合物，它们是介于有机化合物和无机化合物之间的化合物。
我们已经生疏一些金属有机化合物，如乙炔钠和格氏试剂。
HCCNaRMgX但是甲醇钠不是金属有机化合物，虽然它也含有金属和碳。
金属有机化合物的性质与我们学习过的其它种类的有机化合物性质明显不同。
尤其重要的是金属有机化合物是碳亲核试剂的重要来源，这使得金属有机化合物对有机合成拥有重 要的价值。
20.1 命名金属有机化合物可作为取代的金属衍生物，也就是将金属名称写在最终，烷基作为前缀写在其前。
CH CH CH CH Li 丁基锂 (CH CH ) Mg二乙基镁322232 2当金属上连有碳以外的基团，这基团可看作阴离子而分开来写。
CH MgCl 甲基氯化镁 (CH CH ) AlCl二乙基氯化铝332 220.2 金属有机化合物的制备有机锂和其它第一主族的金属有机化合物是有卤代烷烃和相应的金属反响得到的。
RX + 2MRM + MXX=卤素； M= 第一主族金属CH 3 CH 2CH 2CH 2Br + 2LiCH 3CH 2CH 2CH 2Li + LiBr有机化学中最重要的金属有机化合物试剂是有机镁，它们被称为格氏试剂，该名称是根 据其觉察者法国化学家Victor Gringard 的名字来的。
格氏试剂是由其次主族金属镁和卤代烃反响制备得到的。
RX + Mg无水乙醚oRMgX35 C(R 可以是Me, 1o ,2 o ,3 o 烷基，环烷基、烯基或是芳香基)无水乙醚Et 2O 是制备有机镁化合物常用的溶剂。
C 通常这类反响不简洁引发，需要加热或是参加碘晶体。
但是一旦引发，这种反响会放热且反响混合物温度将保持在乙醚的沸点35℃。
卤代烃的反响活性大小是： I>Br>Cl>F 。
烷基卤活性比芳卤以及烯卤高。
芳卤及烯卤无法在乙醚中合成格利雅试剂，需要更加猛烈的条件和四氢呋喃作溶剂。
ClMgClTHF, 60 o+ Mg20.3 主要金属有机化合物的反响20.3.1 有机金属化合物作为布朗斯特碱RLi 和 RMgX 在适当的溶剂里如Et 2O 里合成的时候是很稳定的。
金属有机化合物的合成及其应用研究
金属有机化合物的合成及其应用研究
近年来，金属有机化合物(MOCs)由于其独特的结构和性质受到了广泛的关注。
MOCs具有优良的化学性质，如稳定性、毒性、杂质积累性和耐高温等，可以在不同的应用领域，如化工、材料、农业、医药、能源和环境等方面发挥作用。
为了利用MOC的优势，需要掌握其结构和合成方法，以及其在各个领域的应用研究。
第二部分：MOC结构及其合成方法
MOC是金属和有机物的化合物，其结构通常由金属中心和有机配体组成。
MOC的结构可以以两种形式存在：有序结构（如金属有机配体结构，MOF结构）和无序结构（例如金属有机共价结构）。
MOC的合成通常采用固定位置反应、可控自组装、功能化有机溶剂、催化氧化反应、晶体成长等方法。
第三部分：MOC的应用研究
MOC在各个领域具有重要的应用价值。
在化工行业，MOC可用于制备金属催化剂和改性剂，有助于增加反应速率和改善产物结构；在材料领域，MOC可以被用于制备各种新型材料，如膜材料、多孔材料、导电高分子材料和复合材料等；在农业领域，MOC可以用于植物营养物质的调节，从而提高作物的生长和产量；在医药领域，MOC可以用于药物的载体和传递，以及诊断试剂的制备等；在能源领域，MOC可以用于储存和转换可再生能源，如光伏、燃料电池和超级电容器；在环境领域，MOC可以用于污染物的吸附和分离，以及植物抗逆性发挥作用等。
第四部分：结论
MOC作为一类新型结构材料，其结构和合成方法以及应用研究对于进一步发挥MOC的应用价值具有重要意义。
在2020年，MOC的研究取得了一定的成就，但我们仍然有待进一步深入挖掘和发掘MOC的潜力，以期实现其在不同应用领域的发展和进步。
有机金属化合物——
有机金属化合物
由于这两种成键作用的相互配合，相互促进的协同作 用，增强了σ-π配键的成键效应，增强了羰基化合物的 稳定性。
有机金属化合物
有效原子序数规则（EAN规则） 最早提出是用以预言金属羰基化合物稳定性的经验规则， 称为有效原子序数规则（EAN规则） 该规则用以预言稳定存在的有机金属化合物应该符合 过渡金属全部电子总数＋所有配体提供成键的电子数＝该金属 所在周期中稀有气体的原子序数要求的化合物。
有机金属化合物
6σ LUMO _ C + 2π C _ _ C 2pz 1π 2s 4σ 2s _ C + O _ 4σ 2py 2px C _ + O 1π (二重简并) O O + 5σ + _ O _ 2π (二重简并) + 6σ
HOMO + 2px 2py 2pz 5σ
3σ C C CO O
如果化合物中的碳原子是通过其他原子如：O、S及N等 与金属键合的化合物，如二乙硫基汞(C2H5S)2Hg和四丙 氧基钛(C3H7O)4Ti，不含有M—C键，应该不属于有机 金属化合物。
但是广义上讲，只要是配合物中含有有机配体，包括通 过O、S、N、及P等原子键合的，通常也被列为有机金属 化合物。 广义：金属与有机基团直接键合的一类化合物。
有机金属化合物
Organometallic Compounds
有机金属化合物 1.1827年：Zeise 制得了第一个有机金属化合物 蔡斯盐K[PtCl3(C2H4)]· 2O； H 2.1842年：R.W.Bunsen 合成了第一个纯有机砷 化物R3As； 3.1901年：格林尼亚发现了格氏试剂，有机镁化 合物RMgX ,因此，他获得了诺贝尔奖； 4.1951年： Fe(C5H5)2 的合成 ---- 有机金属化学 迅速 发展。
常用的有机金属化合物有哪些
常用的有机金属化合物有哪些
什么是有机金属化合物：
由金属原子与碳原子直接相连成键而形成的有化合物称为有机金属化合物，如甲基钾、丁基锂等。
有机化合物用途：
有机金属化合物在生产和生活中用途广泛，如、制备高分子化合物，常会用烷基铝作为催化剂使用，在有机合成中，有机金属化合物可以提供碳负离子、自由基和卡宾等活泼中间体，有机金属化合物是极为有用的一类合成剂。
常用有机金属有机化合物：
有机金属化合物种类繁多，应用比较广泛，下面介绍几种常用的有机金属化合物
丁基锂：有机锂化合物是重要的碱性金属有机化合物，在有机合成高分子化合物的制备方面有很重要的价值。
丁基锂可溶于苯或环乙烷，性质与格氏试剂相似，比格氏试剂活泼，能发生一些很有价值很有实用的反应。
二甲基锌：常温下具有挥发性液体，其化学性质虽然不如有基金属锂化合物活泼。
确常被用于集合反应的催化剂，适用于各种烯烃单体和羰基化合物时作为引发剂。
三乙基铝：为无色液体，与空气接触时会迅速氧化甚至自燃，遇水会与水发生强烈反应，生成氢氧化铝和乙烷，并且会产生大量的热，通常溶于烃类溶剂中保存，使用需要小心。
三乙基铝化学性质比较活泼，热稳定性差，比较难制的纯品。
，如三乙基铝和四氯化钛组成的复合催化剂称为齐格勒一钠塔催化剂，可使乙烯在常压下进行聚合，也能使丙烯进行定向聚合，因此三乙基铝在工业上得到广泛应用。
主族元素的金属有机化合物
也可以用氯化锌和有机锂化合物或Grignard试剂反应来合成。
有机镉化合物
有机镉化合物的研究不多。尤其RCdX型化合 物的研究非常少。CdR2是由无水卤化镉和RLi或 RMgX反应合成的。
金属有机化学
有机汞化合物
已经合成的有机化合物非常多，RHgX或HgR2 型化合物可以从氯化汞和Grignard试剂以适当比例 反应而得到：
一、制备---卤代烃与金属Li作用
C2H5Cl + 2Li
汞化和羟汞化 不饱和化合物和汞（II）盐，特别是乙
酸盐、三氟乙酸盐、硝酸盐加成反应，生成具有Hg-C键的 化合物。这一反应称为汞化。
金属有机化学
含IA族和IIA族元素的金属有机化合物
碱金属有机化合物
碱金属有机化合物中最重要的是有机锂化合物，从1914年由W. Schlenk开始, 后由K. Ziegler，G .Wittig，H.Gitmann等加以继承发 展。有机锂制备方法简便、性质稳定，具有与Grignard试剂相似的 化学性质，用途较广。
金属有机化学
第二章 主族元素的金属有机化合物
陕西师范大学 化学与材料科学学院
金属有机化学
概念
凡分子中 M—C 键是由主族元 素与碳直接键合 的金属有机化合物 称之为主族元素的金属有机化合物。
金属有机化学
主族元素的金属有机化合物，根据其金属— 碳键的性质，可以分为以下三类：
㈠ 离子键化合物：碱金属
RH + MY
RM + HY
这一反应可看作酸、碱的反应，称金属化
反应向 右RM 能沉淀 或HY 能除去
(metalation)，是 H.Gilmann于1934年发现的。
炔烃类的反应有下面的例子：
有机金属化合物的合成与应用
有机金属化合物的合成与应用有机金属化合物作为有机化学和无机化学的交叉领域，近年来在催化剂、荧光材料、杂化材料等领域被广泛应用。
本文将从有机金属化合物的定义、分类、合成及应用几个方面进行阐述。
一、有机金属化合物的定义有机金属化合物是指至少有一个有机配体与至少一个金属离子形成的化合物。
有机配体通常为碳基化合物，金属离子则可以是过渡金属、稀土金属等。
二、有机金属化合物的分类有机金属化合物可以根据金属离子的性质和有机配体的结构进行分类。
其中，根据金属离子的性质，可分为以下几类：1. 过渡金属有机金属化合物过渡金属有机金属化合物是指金属离子为过渡金属的有机金属化合物。
这类化合物常用于催化剂、杂化材料等领域。
2. 稀土金属有机金属化合物稀土金属有机金属化合物是指金属离子为稀土金属的有机金属化合物。
这类化合物具有良好的荧光性能，可用于荧光材料等领域。
3. 其他金属有机金属化合物其他金属有机金属化合物包括碱金属、碱土金属、过渡金属以外的金属等。
这类化合物的性质和应用具有一定的特殊性。
根据有机配体的结构，有机金属化合物可以分为以下几类：1. 1,1-二茂铁类有机金属化合物1,1-二茂铁类有机金属化合物是指以1,1-二茂铁为配体的有机金属化合物。
这类化合物具有良好的电化学性能，可用于储能材料、电化学传感器等领域。
2. 芳香族有机金属化合物芳香族有机金属化合物是指以苯环为基础结构的有机金属化合物，包括费托合成反应中的芳香族亚铁、芳香族钌等。
这类化合物具有良好的催化性能，可用于催化剂等领域。
3. 烯基有机金属化合物烯基有机金属化合物是指以烯丙基等烯类基团为配体的有机金属化合物。
这类化合物的合成及性质研究已非常广泛，具有较广泛的应用前景。
三、有机金属化合物的合成有机金属化合物的合成包括物理合成和化学合成两种方法。
物理方法主要是物理吸附、离子交换、还原等方法；化学方法主要是过渡金属的氧化还原反应、卤素化反应、配位加成反应等方法。
有机金属化合物
氰（CN-）作为配体的配合物，金属碳化物等虽然也含有M-C键，但与金属有机化合物性质差别较大，因此不 属于金属有机化合物。
根据《IUPAC有机化学命名原则》的规定，通常包含1-12族的金属的有机金属化合物属于无机物；而不包含 这些元素，且可以用《IUPAC有机化学命名原则》命名的有机金属化合物属于有机物。
化合物简介
有机金属化合物在生产和生活中用途广泛。例如，在制备高分子化合物时，常用烷基铝作催化剂，在有机合 成中，有机金属化合物可提供碳负离子、自由基和卡宾等活泼中间体，因此有机金属化合物是一类极为有用的合 成试剂。近年来由于多种有机金属化合物在生物活性研究的推广和应用，使有机金属化合物的生物活性和药理作 用的研究和应用日益深入发展。因此，掌握一些有机金属化合物的基础知识是必要的。
生物体内存在的金属离子常常是利用氮、氧等电负性大的原子，通过配位键与有机分子结合。这些化合物并 不属于有机金属化合物。但是，过渡金属与有机化合物生成的碳一金属配位体的研究使有机金属化合物与有机金 属配合物之间的距离日益缩小。酶分子中的金属离子对维持生物大分子构象，酶催化功能极为重要。例如锌离子 是碳酸酐酶的组成部分，血红蛋白体内运载氧的功能也是通过血红素中铁离子与氧可逆结合来完成的。
有机锌化合物通式为R2Zn，分子中都含有直线型C—Zn—C骨架。 二甲基锌[(CH3)2Zn]常温下为具有挥发性的液体，沸点44℃，其化学性质不如有机锂化合物活泼。 二甲基锌常用作聚合反应的催化剂，如作各种烯烃单体和羰基化聚合时的引发剂，也是齐格勒一纳塔复合催 化剂的组成成分。在有机锌作为引发剂的情况下，聚合速度和聚合物的分子量随复合催化剂物类型
金属有机化学1金属有机化合物的定义
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。
• 有机锂与格氏试剂的最大不同之处在于溶剂。 有机锂可以在惰性溶剂，如戊烷，石油醚等 烷烃中制备，而格氏试剂不溶于烃类溶剂， 只有少数能在这类溶剂中制备。
1931年：W Hieber制备了第一个过渡金属 氢化物H2Fe(CO)4
1938年：德国鲁尔化学公司Rolen发现Oxo 法：
Co or Rh RCH=CH2+CO+H2
金属有机化学
金属有机化合物的定义
一．金属有机化合物的定义与基本概念
中文：金属有机化合物 （常用） 有机金属化合物 : 台、港、日用此名称
英文：Organometallic compounds Organometallics
定义：分子中含有一个或多个金属－碳键（δ键或
π键）的化合物。
1）含M-C －金属有机化合物
1963年他们分享了诺贝尔化学奖。
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。
金属有机化合物的定义
金属有机化合物的定义
金属有机金属化合物是指烷基（包括甲基、乙基、丙基、丁基等）和芳香基（苯基等）的烃基与金属原子结合形成的化合物,以及碳元素与金属原子直接结合的物质之总称。
与锂、钠、镁、钙、锌、镉、汞、铍、铝、锡、铅等金属能形成较稳定的有机金属化合物。
大体上可分为烷基金属化合物(alkylmetalic compounds)和芳香基金属化合物(arymetalic compounds)两类。
对环境有影响的,前者为甲基汞化合物、四乙基铅、三丁锡；后者为苯基汞盐、三苯基锡等；还有作汽油抗爆剂的有机锰化合物如三羰基环戊二烯锰等。
这些物质大部分为人工合成,但铅、汞、镉、锡等在自然界会甲基化（或烷基化）,如由无机汞转化为甲基汞。
其中大多数是由于水体底质中微生物的作用,在鱼体内则是通过各种生物转化而成。
一般有机金属化合物有脂溶性,比无机金属容易通过生物膜,经肠壁吸收,进入脑血管、胎盘的量也较多；因此有更强的生物毒性。
烷基金属化合物容易引起中枢神经的障碍。
在体内以肝等器官为主的微粒体药物代谢酶系统使有机金属化合物脱去烷基、芳香基,最终成为无机金属。
通过生物体膜引起的毒性,以鸟类最为敏感。
金属有机化合物课件
金属有机化合物的键合性质
01
02
03
金属-碳键
金属与碳原子之间形成的 化学键，具有独特的成键 性质和反应活性。
金属-氢键
金属与氢原子之间形成的 化学键，在催化加氢等反 应中具有重要作用。
金属-金属键
部分金属有机化合物中存 在金属与金属之间的直接 成键，具有特殊的电子结 构和磁性。
金属有机化合物的反应性质
金属还原消除
高价态的金属有机化合物可以被还原剂还原为低价态，同时消除一些小分子（如氢 气、卤化氢等），生成新的金属有机化合物。
其他合成方法
自由基反应
通过自由基引发剂引发自 由基反应，可以合成一些 具有特殊结构的金属有机 化合物。
缩合反应
通过缩合反应可以合成一 些大环或多环的金属有机 化合物。
重排反应
生物成像剂
某些金属有机化合物具有良好的光学 性质，可以作为生物成像剂用于荧光 显微镜、MRI等医学影像技术。
在催化领域中的应用
均相催化
金属有机化合物可以作为均相催化剂，催化有机反应、氧化还原反应等。
非均相催化
通过将金属有机化合物负载在固体载体上，可以制备出非均相催化剂，用于多相催化反应。
06
结论与展望
在某些条件下，金属有机 化合物可以发生重排反应， 生成结构更复杂的金属有 机化合物。
04
金属有机化合物的表征技术
红外光谱
原理
红外光谱是通过检测化合物分子 振动能级跃迁时吸收或发射的红 外光来获取分子结构信息的技术。
应用
用于鉴定金属有机化合物中的官能 团、确定分子结构以及研究反应机 理等。
特点
红外光谱具有高度特征性和指纹性， 对于含有不同官能团的金属有机化 合物具有很好的区分度。
有机化学中的有机金属化合物
有机化学中的有机金属化合物有机金属化合物是有机化学领域中的一个重要分支，它们在化学反应、催化剂和材料科学等方面具有广泛的应用。
本文将介绍有机金属化合物的概念、合成方法、理论基础以及一些重要的应用领域。
一、有机金属化合物的概念及分类有机金属化合物是含有一个或多个碳－金属化合键的化合物，其中金属通常是过渡金属或主族金属。
根据金属原子与有机配体的配位方式和配体的性质，有机金属化合物可分为有机配合物和金属有机化合物两类。
有机配合物是指金属原子与一个或多个有机配体通过配位键相连的化合物。
配体通常是含有氮、氧、硫等原子的有机化合物，它们通过静电作用、配位键或共价键与金属原子相连。
金属有机化合物是指金属与一个或多个碳原子直接形成化学键的化合物。
这类化合物通常由一个有机配体直接与金属发生键合，形成金属－碳化学键。
二、有机金属化合物的合成方法1. 配位反应法：通过配位反应将有机配体与金属原子结合，合成有机配合物。
2. 金属加成反应法：通过碳－碳双键或碳－碳三键的加成反应，将金属原子直接与有机分子中的π键形成键合。
3. 氧化加成反应法：将醇、酮、醛等有机化合物与金属原子进行反应，生成金属有机化合物。
4. 烷基化反应法：将卤代烃或烯烃与金属锂、镁等金属化合物反应，生成金属有机化合物。
三、有机金属化合物的理论基础研究有机金属化合物的理论基础主要包括配位化学、有机化学和无机化学的知识。
其中，配位化学研究金属原子与有机配体之间的配位键和配位结构；有机化学研究有机分子的结构和反应性质；无机化学研究金属的性质和反应规律。
四、有机金属化合物的应用领域1. 催化剂：有机金属化合物在催化剂领域应用广泛，可以用于有机合成反应、杂环合成、聚合反应等。
2. 有机光电材料：一些含有金属有机化合物的有机材料，具有发光、导电等特性，被广泛应用于有机光电器件的制备。
3. 药物合成：有机金属化合物在药物合成中扮演着重要角色，可以用于有机合成的催化反应、活化底物等。
金属有机化合物的热分析表征
金属有机化合物的热分析表征概述：金属有机化合物是一类含有金属与有机基团结合形成的化合物，其在不同条件下表现出多种热学特性。
热分析是研究物质在加热或冷却过程中的物理、化学性质变化的一种重要方法。
本文将阐述金属有机化合物常用的热分析技术，包括热重分析、差热分析和热导率测定，并介绍这些技术的原理、应用范围和实验操作。
热重分析（Thermogravimetric Analysis, TGA）：热重分析是一种将样品在加热过程中质量随温度变化的方法。
通过记录样品的质量变化，可以确定样品中的挥发分和热分解反应等信息。
在金属有机化合物的热重分析中，常用的温度范围为室温至高温（通常为800-1000℃）。
通过研究热重曲线，可以确定金属有机化合物在不同温度下的稳定性、热反应路径等热学性质。
差热分析（Differential Scanning Calorimetry, DSC）：差热分析是一种测量样品与参比物的热容量差异的方法。
通过提供或吸收的热量，样品在加热或冷却过程中的温度变化可以得到监测和研究。
金属有机化合物在差热分析中常用的参比物包括纯金属、无机盐等。
通过分析差热曲线和峰面积，可以确定金属有机化合物的相变温度、热化学性质以及热稳定性。
热导率测定（Thermal Conductivity Measurement）：热导率测定是一种测量样品导热性能的方法。
金属有机化合物的热导率主要受到金属与有机基团之间的相互作用、金属配位环境的变化等因素的影响。
通过研究热导率曲线，可以了解金属有机化合物的导热特性，从而为其在材料热管理、热传导等方面的应用提供理论基础。
应用案例：金属有机化合物的热分析表征在许多领域都具有重要应用。
例如，在材料科学领域，通过热重分析可以探究金属有机化合物的热分解机理与热性能，为新材料的设计与制备提供重要依据。
在催化研究中，差热分析可以帮助研究者了解金属有机配合物的活化过程和反应性能，有助于开发更有效的催化剂。
金属有机化学总结要点
见到。
精选课件
9
缺电子型化合物中的多中心键
Li，Be，Mg，A1等几种元素的烷基化合物和氢化物， 其单分子体不稳定，多数情况下以多聚体存在。
二硼烷B2H6能稳定存在，而其单分子体BH3却只有极 少量能以游离的分子存在，其原因是长期未得到解 决的问题。
用Ziegler催化剂的烯烃聚合机理
精选课件
23
Ziegler催化剂是由TiCl4或TiCl3与A1Et3或A1Et2Cl 等有机铝化合物混合来制备，烷基铝化合物是作为过 渡金属化合物的烷基化试剂而起作用的，钛上所带卤 素原子与铝上所带的烷基发生交换即生成乙基钛化合 物：
精选课件
24
认为确实是生成了某种乙基钛化合物，并成为活性物 种。这样生成的催化剂与乙烯反应后，乙烯П配位于 钛，发生Et—Ti 键间的插入反应，反应机理可最简单 地表示如下：
精选课件
6
IUPAC命名规则：
n-Bu3GeEt MeBeH
三丁基乙基锗 氢甲基铍
精选课件
7
-配合物命名
含-键配位的金属有机化合物，命名时要指出配位的配位体中有多少碳原子与金属原子成键，用 n表示。
Mn
CO
CO
CO
5-CpMn(CO)3 三羰基 - 5 - 环戊二烯基合锰
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8
金属与碳之间存在共价键时，成键形式可以有三种情 况：
氢原子进入桥的位置，它的1S轨道与SP3轨道重叠后， 就形成了1个扩展到整个B—H—B原子组的一个轨道 [图2.6(c)]。由各硼原子和桥联的H原子分别提供1个 电子，所以用4个电子形成了2组B—H—B键，1对电 子用于3个原子组,这样的键叫三中心二电子键(3— center，2—electronbond)；简称3c - 2e键。
有机金属化合物在催化反应中的应用
有机金属化合物在催化反应中的应用一、引言有机金属化合物是指含有碳-金属键的有机化合物，其在催化反应中具有重要的应用价值。
有机金属化合物作为催化剂，能够有效地促进化学反应的进行，提高反应速率和选择性，有助于降低反应条件和减少副反应的生成。
本文将对有机金属化合物在催化反应中的应用进行深入研究，探讨其在不同反应中的作用机制和应用前景。
二、有机金属化合物的分类和结构特点有机金属化合物主要包括金属有机化合物和有机金属络合物两类。
金属有机化合物包括有机锌化合物、有机镍化合物、有机铍化合物等，通常以R-M形式表示，其中R代表一个有机基团，M代表金属原子。
有机金属络合物是指含有金属中心离子和有机配体的化合物，其通常以[M-L]形式表示，其中M代表金属中心，L代表有机配体。
有机金属化合物的结构特点包括含有金属-碳键和金属-配体键，这些键的存在赋予有机金属化合物良好的催化性能。
三、有机金属化合物在催化反应中的应用1. 有机金属化合物在有机合成中的应用有机金属化合物在有机合成领域具有广泛的应用。
例如，Grignard试剂是一类重要的有机金属化合物，可以与卤代烷烃反应生成烷基镁试剂，从而实现碳-碳偶联反应。
此外，有机金属配合物还可以作为催化剂参与Ring-Closing Metathesis（RCM）反应、Heck偶联反应等重要的有机合成反应，有效地合成含有杂环结构的化合物。
2. 有机金属化合物在氧化还原反应中的应用有机金属化合物在氧化还原反应中也具有重要的应用。
例如，钯催化的还原反应是有机金属催化反应中的典型例子，可以将芳香醛还原为对应的醇。
此外，有机金属化合物还可以参与氧化反应，如铑催化的氢氧化反应、铜催化的氧化反应等，实现对不饱和化合物的氧化转化。
3. 有机金属化合物在惰性键活化中的应用有机金属化合物在惰性键活化中也具有重要的应用价值。
例如，钯催化的C-H 键活化反应可以将烷烃转化为含有芳香基团的化合物，实现对C-H键的选择性活化。
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第三章金属有机化合物在有机合成中的应用第一部分金属有机化合物概述
一、什么是金属有机化合物？
金属有机化合物，简单的说，就是碳原子和金属原子直接相连的化合物。
最经典的金属有机化合物包括格氏试剂、丁基锂等；后来研究范围扩展到过渡金属有机物。
金属与碳直接键合的“有机的”化合物才是金属有机化合物
含B—C，Si—C，P—C等键的有机化合物，在制法、性质、结构等方面与金属有机化合物很相似，可称它们为元素有机化合物或类金属有机化合物并把它们放在金属有机化学中讨论。
广义金属有机化合物，将硫、硒、碲、磷、砷、硅、硼等带有金属性质的非金属都算成金属，实际上已经超越了经典金属有机化合物的范畴。
但是由于元素有机化学和金属有机化学有着千丝万缕的联系，将其混在一起也不致引起太大的混乱。
二、金属有机化合物的分类
总体上可分为二大类：即非过渡金属有机化合物和过渡金属有机配合物。
(1) 非过渡金属有机化合物：包括主族金属有机化合物和类金属（元素）有机化合物。
主族金属的d层轨道中已填满了电子，用s、p轨道中的电子与有机基团成键。
(2) 过渡金属有机配合物：主要是指由过渡金属与有机基团所形成的化合物。
过渡金属除s、p轨道外，d轨道的电子也参加成键。
配位不饱和的过渡金属有机配合物存在空轨道，为它们作为催化剂和有机合成试剂提供了条件。
非过渡金属有机化合物通常包括三类：第一类：主族金属有机化合物
第一族的锂、钠、钾
第二族的铍、镁、钙
第十三族的铝、镓、铟、铊
第十四族的锡、铅
第十五族的铋
第二类：第十一、十二族金属有机合物第十一族的铜、银、金
第十二族的锌、镉、汞
CuLi
RCu R
2
第三类：元素有机化合物
第十三族的硼
第十四族的硅
第十五族的磷、砷
第十六族的硫、硒、碲等所形成的有机化合物
用于形成非过渡金属有机化合物的金属包括：
过渡金属有机配合物
主要是指由第三~第十族的过渡金属形成的有机物
几种有代表性的过渡金属配合物
三、金属有机化合物的发展历程
下面按时间顺序来说明金属有机化合物产生和发展及其规律以及在实践中的应用，并探讨学科的研究方法。
1827年，丹麦药剂师蔡司（W. C. Zeise）在加热PtCl2/KCl 的乙醇溶液时无意中得到了一种黄色的沉淀，由于当时的条件所限，他未能表征出这种黄色沉淀物质的结构。
现已证明，这个化合物为金属有机化合物。
这个无意中得到的第一个金属有机化合物，标志着无机化学与有机化学的交叉学科--金属有机化学的开端。
而这一发现竟然比德国化学家维勒的尿素合成还要早一年。
从Zeise盐的配位结构可以看出，乙烯中成键π轨道被两个电子所占据，而反键π* 轨道是空轨道，没有电子占据。
Zeise盐中的过渡金属Pt2+为d 8 构型，依照d 轨道的线性组合，五个d轨道的前四个分别被8个电子所占据，剩下的一个d轨道可以与外层的6s、6p轨道杂化成dsp2 杂化轨道，其中三个与Cl成σ键，另一个轨道接受乙烯的一对π电子形成双电子三中心的σ配位键，这时乙烯就是电子给予体，同时由于乙烯还有空的反键π* 轨道，也可以接受Pt2+上d 轨道上的一对电子，形成了所谓的反馈π键。
第一个系统研究金属有机化合物的是英国化学家Frankland。
1849年，他用碘甲烷和锌反应得到了二甲基锌(CH3)2Zn。
这是第一个含金属-碳σ键的金属有机化合物。
随后，他又合成了
CH3HgI和B(CH3)3、Sn(C2H5)4，从而开创了用锌、汞有机化合物合成其他金属有机化合物及有机化合物的新领域。
经过长期的探索，Frankland掌握了处理对水及空气敏感物质的实验操作方法，这些方法也是目前的通用方法。
1887年：Reformatsky反应的发现
1899年法国里昂大学Barbier 教授用碘甲烷/镁与5-甲基-4-己烯-2-酮反应，水解后得到加成产物2, 5-二甲基-4-己烯-2-
醇。
这是格氏反应的萌芽，但还不是格氏反应，为什么？Barbier
反应的发现
其学生Grignard作为博士论文课题继续研究这一反应。
在一次实验中，Grignard将卤代烷和金属镁放入乙醚中，发现溶液开始变浑，接着沸腾起来，最终金属镁溶解了。
分析证明得到的是镁有机化合物，用RMgX表示。
在1901--1905年的五年时间内，他发表了200余篇有关镁有机化合物及其与有机化合物的反应方面的文章。
由于他及以后百余年来各国化学家的努力，形成了用镁有机化合物进行有机合成的巨大宝库。
现在人们称镁有机化合物为格氏试剂(Grignard reagent)，镁有机化合物同其它有机化合物的反应称为格氏反应(Grignard reaction)。
格利雅（V.Grignard）试剂及反应直到今天仍被广泛应用，可称为有机合成中最重要的反应之一。
由于他的卓越贡献，1912年，他获得了诺贝尔化学奖，这也是第一个获得诺贝尔奖的金属有机化学家。
1930年，Ziegler在Schlenk的基础上改进了烷基锂的制法并将它用于有机合成上，将其发展成为几乎能与Grignard试剂相提并论，又各有特点的一种有机合成新试剂。
R-X + 2 Li →R-Li + LiX
Schlenk实验装置
二茂铁是1951
年由英国Kaely 和Pauson 与美国Miller 等两组科学家独立合成的。
Pauson 等本来是想用环戊二烯基格氏试剂与氯化铁反应合成富瓦烯，结果却得到了一个分子式为Fe(C 5H 5)2的新化合物。
二茂铁的合成
Wilkinson 和Fischer 看到这个报道后，认为Fe-C 间有σ键的化合物不应那么稳定，提出环戊二烯的五个碳原子像夹心面包那样键合在铁的上下。
后来，IR 、NMR 及X 射线解析等方法也进一步证实了这一结构。
最初Pauson 等认为这个稳定的桔黄色晶体的结构是Fe 与环戊二烯基以σ键连接。
sandwich
Wittig Reaction
1965年，过渡金属配合物催化甲醇的羰基化反应：乙酸的合成
氧化加成、转移插入和还原消除等基元反应
布洛芬合成路线的改进
•旧的合成路线α
-甲基-4-(2-甲基丙基)苯乙酸
CH 3CO 2H H 3C CH 3
•改进后的合成路线
与原方法相比，目标产物合成的原子经济性大幅度提高。
其反应依据：过渡金属配合物催化下的醇的羰基化反应。
到20世纪70年代末，结合金属有机化合物的催化和选择性这两个性质，过渡金属催化的不对称合成得以逐渐发展起来。
其中，Monsanto公司的诺尔斯(W. Knowles)立体选择性地合成了治疗帕金森病的特效药L-Dopa，开创了不对称催化的新纪元。
这又是人们利用金属有机化合物的某些优良特性，然后放大、组合来为人类造福的例子。
L-多巴(L-dopa)用于治疗帕金森氏症，其对映体D-dopa不仅无效，而且不易分解代谢，在体内积累起来，长期服用具有毒副作用。
自然界存在的
许多化合物是
有手性的，也
就是说它本身
与它的镜像不
能完全重合，
就像人的左右手一样。
在分子水平上，生物系统是由生物大分子组成的手性环境。
手性药物对映体进入生物体内，将被手性环境作为不同的分子加以识别匹配。
对映体在药效学、药物动力学、毒理学等方面均存在立体选择性。
在许多情况下，化合物的一对对映体在生物体内的药理活性、代谢过程、代谢速率及毒性等存在显著的差异。
使用单一对映体的必要性(1)只有一种对映体具有所要求的药理活性，(++) 或(+)
而另一种对映体则没有显著的药理作用；
(2) 一对对映体中的两个化合物都有等同的或(--)
近乎等同的定性和定量的药理活性；
(3)两种对映体具有定量上等同，但定性上不同的活性；(+)或(++)
(4)各种对映体具有定量上不同的活性；(+) 或(-)
如何拆分？
在过渡金属配合物用于不对称合成这一研究领域作出卓越贡献的三位科学家诺尔斯、沙普勒斯和野依良治三位金属有机化学家于2001年共同获得了诺贝尔化学奖。
这次获奖的是法国学者伊夫·肖万（Yves Chauvin）和美国学者理查德·施罗克（Richard R. Schrock）、罗伯特·格拉布（Robert H. Grubbs），以表彰他们在烯烃复分解反应研究方面做出的贡献。
烯烃复分解反应是有机化学中最重要也是最有用的反应之一，在当今世界已被
广泛应用于化学工业，尤其是在制药业和塑料工业中。
伊夫·肖万罗伯特·格拉布理查德·施罗克继2001年诺尔斯、沙普勒斯和野依良治获得诺贝尔化学奖后，2005年的诺贝尔化学奖再次颁给金属有机化学家。
这类反应的完成需要特殊的催化剂，即过渡金属卡宾化合物。
利用配位不饱和的过渡金属有机配合物与重氮化合物反应放出氮气，得到过渡金属卡宾配合物，这是合成Schrock卡宾配合物常用的方法。
反应机理：
这类反应的一个最重要应用是合成环状化合物。