主族元素的金属有机化合物
第16讲主族金属元素
第六章主族金属元素碱金属、碱土金属、铝、锡、铅主族金属元素包括周期表中s区及p区左下方的22种元素，即s区的ⅠA、ⅡA族元素；p区的ⅢA族元素：铝（Aluminium）、镓（Gallium）、铟（Indium）、铊（Thallium）、Ⅳ A族的锡（Tin）、铅（Lead）；ⅤA族的锑（Antimony）、铋（Bismuth）；ⅥA族的钋（polonium）。
其中镓、铟、铊是稀散元素，钋是放射性元素，本章不予讨论，锑和铋已在第三章讨论过了。
6.1碱金属、碱土金属碱金属、碱土金属是s区ⅠA（1）、ⅡA（2）族元素。
ⅠA（1）族是由锂（Lithium）、钠（Sodium）、钾（Potassium）、铷（Rubidium）、铯（Caesium）、钫（Francium）六种金属元素组成。
由于它们氧化物的水溶液显碱性，所以称为碱金属（Alkali metals）。
ⅡA（2）族是由铍（Beryllium）、镁（Magnesium）、钙（Calcium）、锶（Strontium）、钡（Barium）及镭（Radium）六种元素组成，由于钙、锶、钡的氧化物难溶，难熔（类似于土），且呈碱性而得名碱土金属（Alkaline earth metals）。
ⅠA、ⅡA族中、钠、钾、镁、钙、锶、钡、发现较早，在1807-1808年由美国年轻科学家戴维（H，Davy）首次制得。
它们以化合物形式广泛存在于自然界，如人们与钠、钾的化合物（如食盐）打交道已有几千年的历史。
钠、钾、钙和镁在生物学上有重要意义，是动植物生命过程必不可少的。
锂、铍、铷和铯的发现和游离制得相对稍晚些（1821-1861）年，它们在自然界存在较少，属于稀有金属。
它们和钠、钾、钙、镁都有重要而广泛的应用。
钫和镭是放射性元素，钫（Francium）是 1939年法国 Marguerite perey发现的，元素名由France而来。
钫是有强放射性，半衰期很短（如，最长的223Fr半衰期为22分钟）的金属元素，在天然放射性衰变系（锕系）以及核反应（中子轰击镭）中形成微量的钫，镭是1898年法国皮尔（pierre）和马利亚居里（MarieCurie）发现。
第5章-过渡金属有机化学基础
5.2 八隅体规则和有效原子序数规则(18电子规则 )
八隅体规则适用于主族金属有机化合物：对热力学稳 定的主族金属有机化合物而言，其中心金属原子的价 电子数与配体所提供的电子数总和等于8。 例如：（CH3）4Sn Ph2AsCl 等
第IA、IIA和IIIB的金属有机化合物，常不遵守八隅体 规则。 PhMgBr Me2AlCl
金属有机化学
5.1.2 中心金属的d电子数、配位数及几何构型 1. d10 Pt的外层电子结构是 5d96s1。由于5d和6s轨道 能量相近，在生成过渡金属有机配合物时，容易 发生 d→s 跃迁。在过渡金属有机化学中，人们更 关注d电子，所以也把Pt0称为d10元素 Ni0 、 Pd0 、 Pt0 ， Cu+ 、 Ag+ 、 Au+ ， Zn2+ 、 Cd2+、Hg2+等也都称为d10元素
第五章
过渡金属有机化学基础
金属有机化学
金属有机化合物的分类
• 按照所含金属以及与金属相连的特征配体 分类 • 按照M-C键的性质分类
金属有机化学
按照所含金属以及与金属相连的特征配体分类
• 主族金属有机化合物： RLi RMgX RmAlX3-m • 过渡金属有机化合物 过渡金属羰基化合物、卡宾和卡拜配合物 、茂金属配合物、过渡金属氢化物等
3. d8 Ni2+ 、 Pd2+ 、 Pt2+ 、 Rh+ 、 Ir+ 等都形成 d8 配合 物，中心金属离子采用dsp2杂化，中心金属的配位 数为4，按平面四边形排布
金属有机化学
4. d7, d6 d7, d6 的中心金属，如 [Co(CN)6]4- 中钴的 3d 轨 道上一个电子被激发到能量更高的 5s 轨道上，采 取d2sp3杂化，中心金属的配位数为6，所生成的配 合物为正八面体构型 5. d5, d4 d5, d4的中心金属， 同样采取 d2sp3 杂化，中 心金属的配位数为 6，所 生成的配合物为八面体 构型
第二章 金属有机化学基础知识篇-1.
主要内容 有机金属化合物的结构
过渡金属有机配合物的构型
有机金属化合物的制备
有机金属化合物稳定性和反应性的影响因素 过渡金属有机化合物的基元反应 几个过渡金属有机化合物催化的反应
金属有机化学是无机化学和有机化学相互交叉 渗透的学科,它作为一个完整的学科是在50年代形成 的，自那以后金属有机化学取得了突飞猛进的发展， 现在已经成为化学中最具生命力的分支之一。如果 作为一门课程来讲授也是分量很重的一门课程。 金属有机化学之所以要被重点讲授，这不仅是 因为它在有机化学中占有很重的份量，(目前的合成 反应中80%包含有金属物种)，更重要的是金属有机 化合物有其独特的化学键理论和反应性能。
具有一定的极性。 周期表中的IIIA ~ VIA及IB和IIB族金属多可以形
成共价键。 如(CH3)3SnCl，(CH3)2SnCl2 , (C2H5)4Pb , RHgX
根据Pauling 的计算所得元素电负性之值
共价键型的金属元素
共价键 型金属
共价键是金属有机化合物中最简单的类型，其性质 类似于典型的有机化合物，如可挥发、溶于有机溶剂而 不溶于水。该类化合物包括四乙基铅(PbEt4)这类大家所 熟悉的汽油抗爆添加剂。（1922年T. Midgley和T. A. Boyd 首先将Pb(C2H5)4 作为抗震剂添加到汽油中，促进了汽车 工业的发展，同时也埋下了环境污染的隐患。）
几何构型和键联基团的数量
共价键型金属有机化合物的几何构型及键联基团的数 量取决于金属所处的外层电子和杂化轨道形式。 IIIA主族 IVA主族 VA主族 IIB主族 ns2np1 ns2np2 ns2np3 ns2 sp2杂化 sp3杂化 dsp3杂化 sp杂化 等边三角形 R3M 四面体型 R4M 三角双锥体 R5M 线型 R2M
金属有机化学简介
1.前言：金属有机化学 金属有机催化剂催化反应举例：
四氯化钛-三乙基铝常压下催化乙烯聚合：
反应历程：
所得聚乙烯具有立体规整性好、密度高 、结晶度 高等特点 。
1.前言：金属有机化学
1.前言：金属有机化学
钌催化剂催化氢转移（还原）反应：
该反应具有高的选择性和反应的产率很高。
1.前言：金属有机化学-发展前沿
2.3新阶段
以下两类典型的钯催化交叉偶联反应：
钯催化交叉偶联反应主要应用于制药工业，据统 计:25%以上的制药业化学合成都涉及此类反应。 并且应经应用于药品大规模生产，如抗炎药萘普 生和哮喘药孟鲁斯特。
2.3新阶段
最受人赞誉的是提供了一种全新的合成方法。
海葵毒素：从海洋生物中提取的毒性物质，有很大药用价 值。分子量巨大，看成有机化学界的“恐龙”。哈弗大学 Kishi研究小组历时8年，将其合成出来。
二茂铁
C.医药领域：如：抗贫血、抗肿瘤、抗菌….. 临羟基苯甲酰二茂铁钠盐、顺-二氨基二氯化铂（ cis-DDP）、
D.液晶材料：
含二茂铁基的希夫碱类衍生物
2.2飞速发展阶段（1951－1990）
二茂铁, 是一个典型的金属有机化合物；夹心型结 构； 促进了化学键理论的发展，扩大了配合物的 研究领域。
2.2飞速发展阶段（1951－1990）
2.2飞速发展阶段（1951－1990）
定向聚合技术，不仅使高分子材料的生产上了一 个台阶，也为配位催化作用开辟了广阔的研究领 域，为现代合成材料工业奠定了基础。同时，这 一发现还是高分子科学发展的一个重要里程碑。 K. Ziegler 和G. Natta于1963年获 得诺贝尔奖，以 表彰他们在金属 有机化学方向的 卓越贡献！
主族金属-锂及其化合物(解析版)
系列二 主族金属专题11 锂及其化合物（1）在IA 族碱金属中，锂原子半径最小，极化能力强，表现出与Na 和K 等的不同性质，它与ⅡA 族里的Mg 相似，内在原因是处于对角线的Li 和Mg ，离子的电荷与半径的比值相近，即离子的电场强度相近。
（2）锂与氧气反应生成氧化物Li 2O ，而不形成过氧化物和超氧化物；与氮气形成氮化物Li 3N ，而其他碱金属不能与N 2直接化合；与碳反应生成乙炔锂(Li 2C 2)；与水反应生成氢气，但反应速率比Na 或K 缓慢得多，主要是因为生成的氢氧化锂溶解度小，覆盖在金属表面阻碍反应。
（3）Li 2CO 3、Li 3PO 4和LiF 等锂盐溶解度远远小于对应的钠盐和钾盐。
（4）LiOH ，Li 2CO 3都不稳定，加热分解：2LiOH=====△Li 2O+H 2O ，Li 2CO 3=====△Li 2O+CO 2↑，其他碱金属元素对应的碱和碳酸盐加热不易分解。
（5）LiNO 3加热分解生成氧化物：4LiNO 3=====△Li 2O+4NO 2↑+O 2↑；其他碱金属硝酸盐分解成亚硝酸盐和NO 2（6）LiCl ·nH 2O 受热分解时发生水解，生成LiOH（7）LiCoO 2一般作为锂离子电池的正极材料，发生如下反应：放电Li 1-x CoO2+Li x C 放电充电LiCoO 2+C（8）LiAiH 4遇水发生爆炸性反应生成氢气，是有机合成中重要的还原剂，可以还原醛、酮、酸中的不饱和碳氧双键(C=O)，也可以将硝基还原成氨基。
（9）工业制取Li 常用电解熔融氯化物的方法来大量生产。
【习题1】特斯拉全电动汽车使用的是钴酸锂电池，其工作原理如下图，A 极材料是金属锂和碳的复合材料（碳作为金属锂的载体），电解质为一种能传导Li +的高分子材料，隔膜只允许Li +通过，电池反应式Li x C 6+Li 1-x CoO 2C 6+LiCoO 2。
下列说法不正确的是A ．放电时电子从A 极通过导线流向B 极B ．放电时A 是负极C ．放电时Li +从右向左定向迁移D ．钴酸锂电池为二次电池【答案】C 【解析】从方程式中看出Li 的化合价升高，Li x C 6作负极，Li 1-x C O O 2做正极。
第八章_主族金属元素(二)铝_锡_铅_砷_锑_铋
2. 氢氧化铝
c(Al3+)/mol.L-1 pH - )/mol c(Al(OH)4 pH 10-1 3.4 10-1 12.9 10-2 3.7 10-2 11.9
-
无机化学 jycjgb@
表8-6 与Al(OH)3平衡的Al3+、Al(OH)4-浓度和pH的关系
10-3 4.0 10-3 10.9 10-4 4.4 10-4 9.9 10-5 4.7 10-5 8.9
57 La 58 Ce 59
61Pm 62 Sm 63 Eu 64 Gd 65 Tb 66 Dy 67 Ho 68
无机化学 jycjgb@
1.p区元素共31种，其中有10种金属。金
属的熔点都比较低。
2.价电子构型：ns2np1-6
3. 同一族自上而下，原子半径逐渐增大，
金属性逐渐增强，非金属减弱。
（2）γ-Al2O3
无机化学 jycjgb@
γ-Al2O3：是在450℃左右加热Al(OH)3分解或 (NH4)2SO4· Al2(SO4)3· 24H2O （铝铵矾）制得， 又称活性氧化铝，具有酸碱两性。 它虽不溶于水，但能溶于酸或碱中。 它是一种多孔性物质，具有很大的表面积 ，1g的γ-Al2O3的表面积可达 200-600 m2。因 此，可用作吸附剂或催化剂载体。
1. 铝的性质
③ 两性
无机化学 jycjgb@
两性： Al是典型的两性金属，既能溶于强酸，也 能溶于强碱，并放出H2气。其氧化物及氢氧化物 都具有两性。 2Al + 6H+ → 2Al3+ + 3H2↑ 2Al+2OH-+6H2O → 2[Al(OH)4]- + 3H2↑
2．铝的冶炼
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
金属有机化合物二茂铁及其衍生物的合成与性能研究
课题6. 金属有机化合物二茂铁及其衍生物的合成与性能研究6.1研究课题背景金属有机化合物是指含有一个或多个C-M键（σ键或π键）的化合物，M主要指金属原子，有时也包括非金属原子硼、硅等。
通常金属有机化合物依据金属被分为活泼金属有机化合物和过度金属有机化合物两大类，前者相对简单，而过渡金属有机化合物的内容要丰富得多，是当代化学的前沿领域之一，逐步形成为发展极为活跃、迅速和极富生命力的新兴学科。
第一个金属有机化合物是1827年Zeise合成的Zeise盐KPtCl3(CH2=CH2)，其后虽然陆续制得含C-M σ键的锌、汞、锡的金属烷基化合物，但在此后的一百多年里，有机金属化合物并没有得到人们充分的认识和理解。
早期的金属有机化合物研究主要局限于第AⅠ、第AⅡ主族金属元素上，Reformatsky反应(1887年)、Ullmann(1904年)和Grignard反应(1912年)等有限的几个反应的发现显示了其在有机合成中的独特魅力，但是这些反应的发现和应用是孤立的，并未能引起对整个金属有机化学的重视。
直到1951年，T.J.Kealy和P.J.Pauson 意外地合成了二茂铁（Ferrocene)，次年，G.Wilkinson和R.B.Woodward通过红外光谱、磁化率以及偶极矩的测定，判定二茂铁是具有夹心结构(sandwich strucyure)的金属π配合物，E.D.Fiseher等人后来通过x射线衍射的研究，认为二茂铁具有五角反棱柱的结构。
伴随着二茂铁结构和性能的研究，Zeigler-Natta烯烃聚合催化剂的发现（1953年）和乙烯催化（PdCl2-Cu+/Cu++）氧化合成乙醛的Wacker方法的相继问世（1957年），过渡金属有机化合物引起整个化学界的强烈震撼和重视。
自此以后，二茂铁及其衍生物的合成、结构与性质的研究数十年方兴未艾，二茂铁衍生物新物种层出不穷，使金属有机化学的发展，特别是过渡金属有机化学的发展出现了一个空前飞跃，开辟了金属有机化学的一个新领域，这些研究工作也极大地推动了化学键理论和结构化学的迅速发展。
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。
金属有机化学
例如：[Me3NCH2Ph]5[Ni32Pt6(CO)48H](下图所示为簇合物阴离子骨架结 构)
(5) 有机金属化合物在催化方面的应用 以过渡金属有机化合物为催化剂，开发新型均相催化反应体系，催
化一些具有高立体选择性，高化学选择性以及高区域选择性的有机反 应。
例如：
R' R
HO
O R' R
PdCl4 _ 2L
他采用无氧无水(H2气氛)的技术合成化合物
1850年 E. Frankland成功制备出汞、锡、硼的有机金属化合物：
2CH3X + 2Na/Hg
(CH3)2Hg + 2NaX
还有：(C2H5)4Sn, (CH3)3B
1852年 C. J. Löwig和M. E. Schweizer合成出(C2H5)4Pb, (C2H5)3Sb和
CH3Cl
+
SiLeabharlann (CH ) SiCl ⎯C⎯u−c⎯at., 3⎯00⎯°C→
32
2
+
...
这种方法可以进行大规模生产。这是合成硅橡胶的基
础。
P. Pauson 和 S. A. Miller 各 自 独 立 合 成 出 二 茂 铁
(C5H5)2Fe， 这是现代有机金属化学的里程碑。
1953 年 G. Wittig 发现 Wittig 反应(P 的 Ylied 反应)。
( R'
H R' R _
O
R
Pd +
O
LL
非对映体 纯度为95％：
Nu
R' R
Nu R' R
OH
O
资料
有机金属化合物的工业产量：
中图分类号-化学类(O6)
中图分类号-化学类(O6)O6-0 化学原理和方法O6-01 化学物质命名法O6-04 化学计算、化学统计O6-041 化学式和化学方程式O6-05 化学与其他学科的关系O6-051 化学与数学O6-09 化学史O6-1 化学现状与发展O6-3 化学实验（实验化学）O6-31 实验室O6-32 实验仪器O6-33 实验技术及设备O6-331 粉碎与混合O6-332 分离与提纯O6-333 加热与冷却O6-334 电实验O6-335 压力和真空技术O6-336 玻璃工操作和金属操作O6-339 其他实验技术及设备O6-37 实验安全技术O6-39 电子计算机在化学中的应用O6-6 化学参考工具书O6-64 化学用表O61 无机化学O611 化学元素与无机化合物结构性质无机合成化学分析与鉴定无机化合物含氢化合物及其衍生物氧化物、过氧化物酸氢氧化物、碱盐复盐同位素及同位素的化合物O612 周期系统各族元素第Ⅰ族元素及其化合物第Ⅱ族元素及其化合物第Ⅲ族元素及其化合物第Ⅳ族元素及其化合物第Ⅴ族元素及其化合物第Ⅵ族元素及其化合物第Ⅶ族元素及其化合物第Ⅷ族元素及其化合物零族元素及其化合物O613 非金属元素及其化合物.8 各种非金属元素及其化合物零族元素、惰性气体（钝气或稀有气体）氦He氖Ne氩Ar氪Kr氙Xe氡（射气）Rn氢H氧O第Ⅶ族非金属元素（卤素）及其化合物氟F氯Cl溴Br碘I砹At第Ⅵ族非金属元素（氧族元素）及其化合物硫S硒Se碲Te第Ⅴ族非金属元素（氮族元素）及其化合物氮N磷P砷As第Ⅳ族非金属元素（碳和硅）及其化合物碳C硅Si第Ⅲ族非金属元素及其化合物+1 硼BO614 金属元素及其化合物.8 各种金属元素及其化合物第Ⅰ族金属元素及其化合物碱金属（ⅠA族）元素锂Li钠Na钾K铷Rb铯Cs钫Fr铜副族（ＩB族金属元素）铜Cu银Ag金Au第Ⅱ族金属元素及其化合物铍Be镁Mg碱土金属（ⅡA族金属元素）+1 钙Ca+2 锶Sr+3 钡Ba+4 镭Ra锌副族（ⅡB族金属元素）+1 锌Zn+2 镉Cd+3 汞Hg第Ⅲ族金属元素及其化合物+1 铝Al钪副族（ⅢB族金属元素）+1 钪Sc+2 钇Y镧系元素（稀土元素）+1 镧La+2 铈Ce+4 镨Pr+5 钕Nd+6 钷Pm+7 钐Sm+8 铕Eu+9 钆Gd.347 (类目特殊分类规定)铽Tb镝Dy钬Ho铒Er铥Tm镱Yb镥Lu锕系元素+1 锕Ac+2 镎Np+3 钚Pu+4 镅Am+5 锔Cm+6 锫Bk+7 锎Cf+8 锿Es+9 镄Fm.364 (类目特殊分类规定)钔Md锘No铹Lw铹后元素镓副族（ⅢA族金属元素）+1 镓Ga+2 铟In+3 铊Tl第Ⅳ族金属元素及其化合物钛副族（ⅣB族金属元素）+1 钛Ti+2 锆Zr+3 铪Hf钍Th锗主族（ⅣA族金属元素）+1 锗Ge+2 锡Sn+3 铅Pb第Ⅴ族金属元素及其化合物钒副族（ⅤB族金属元素）+1 钒V+2 铌Nb+3 钽Ta镤Pa锑主族（ＶA族金属元素）+1 锑Sb+2 铋Bi第Ⅵ族金属元素及其化合物铬副族（ⅥB族金属元素）+1 铬Cr+2 钼Mo+3 钨W铀U钋Po（ⅥA族金属元素）第Ⅶ族金属元素及其化合物+1 锰副族（ⅦB族金属元素）+11 锰Mn+12 锝Tc+13 铼Re第Ⅷ族金属元素及其化合物铁系金属元素+1 铁Fe+2 钴Co+3 镍Ni铂系金属元素+1 钌Ru+2 铑Rh+3 钯Pa+4 锇Os+5 铱Ir+6 铂PtO615 放射性元素、放射化学放射化学一般性问题放射性元素的分离、提纯与浓缩法分子的导入法活度的测定法天然放射性元素、同位素人工放射性元素、同位素实用放射化学、同位素指示剂的应用+1 在无机化学中的应用+2 在有机化学中的应用+3 在高分子化学中的应用+4 在物理化学中的应用+5 在分析化学中的应用核转变化学O616 稀有元素与分散元素O619 其他新化学元素O62 有机化学O621 有机化学一般性问题有机化学理论、物理有机化学有机化学基本理论有机化学结构理论有机化合物结构理论个别问题+1 同系列现象+2 同分异构现象+3 互变异构现象+4 立体异构现象+5 晶形（物理异构现象）+6 游离基+7 有机分子化合物+8 鎓型化合物有机化合物结构测定的物理方法及物理化学方法物理有机化学有机化合物性质物理性质光学性质电磁性质热力学性质化学性质、有机化学反应+1 有机催化作用+2 聚合反应与缩合反应+3 异构化作用+4 氧化与还原+ 氧化+ 还原+ 脱氢作用+ 氢解+5 取代（置换）反应+ 卤化作用与脱卤作用+ 硫化作用、硫化加氯作用+ 硝化作用、亚硝化作用+ 重氮化作用+ 氨基的导入、氨化作用+ 羟基的导入+ 烷基化作用+ 芳基化作用、芳基胺化作用+ 酰基化作用+ 氰基和氰硫基族导入+ 氰化作用+ 氰硫化作用+ 氰乙基化作用+ 脱水作用、水化作用+ 酯化作用（醚化作用）与酯交换作用+ 皂化作用（水解作用）+ 其他取代反应+ 加成反应+ 消除反应+ 环化作用、芳化作用+8 金属有机化合物的反应+ 高温高压下的反应+ 电化学反应+ 重排反应+ 人名命名反应其他性质有机合成化学+1 微量有机合成+2 半微量有机合成+3 生化有机合成+4 不对称有机合成+5 标记原子有机合成或同位素有机合成+6 重有机合成或催化有机合成+7 光化有机合成+8 电化有机合成+91 元素有机合成(元素有机物在有机合成中的应用)+92 辐射有机合成分析与鉴定O622 各类有机化合物烃（碳氢化合物）卤素衍生物、卤代烃醇及其衍生物有机过氧化物醛、酮及其衍生物有机羧酸及其衍生物含氮化合物含硫化合物O623 脂肪族化合物（无环化合物）脂肪族烃及其衍生物饱和脂烃（石蜡、烷属烃）不饱和脂烃乙烯属烃二烯属烃多烯烃炔属烃脂肪族烃卤代衍生物饱和脂烃卤代衍生物不饱和脂烃卤代衍生物乙烯属烃卤代衍生物二烯属烃卤代衍生物炔属烃卤代衍生物脂肪族醇（醇、羟基化合物）及其衍生物脂肪族醇饱和一元醇不饱和一元醇+.1 乙烯属烃衍生的一元醇+.2 炔属烃衍生的一元醇多元醇醇的衍生物+1 醇化物+2 ■盐类+3 醚（乙醚）+4 过氧化物+5 烯烃的氧化物（环氧化物、环醚）+6 醇的脂+ 醇的无机酯+ 醇的有机酯卤代脂肪族醇及其衍生物脂肪族醛和酮（羰基化物）及其衍生物脂肪族醛饱和一元醛不饱和一元醛+.1 乙烯属烃衍生物一元醛饱和多元醛不饱和多元醛脂肪族酮饱和一元酮不饱和一元酮饱和多元酮不饱和多元酮同时含醛基和酮基的脂族化合物醛和酮的功能衍生物+1 缩醛+2 含氮衍生物+3 含硫衍生物+9 其他衍生物卤醛卤酮及其衍生物羟基醛（醇醛）和羟基酮及其衍生物醛和酮的其他衍生物脂肪族羧酸及其衍生物脂肪族酸饱和一元酸不饱和一元酸饱和二元酸不饱和二元酸饱和三元酸不饱和三元酸更高的多元酸羧酸的功能衍生物羧酸盐酰卤羧酸酐酯+.1 一元酸酯+.2 二元酸酯及多酸酯+.3 原酸酯+.4 无机酸酯过酸和过氧化酰基含氮功能衍生物含硫、磷功能衍生物卤代羧酸及其衍生物羟基羧酸及其衍生物+1 单羟基一元酸和多元酸+2 多羟基一元酸和多元酸+3 卤代羟基羧酸及其衍生物碳酸的有机衍生物碳酰卤及其衍生物碳酸酯含氮的碳酸衍生物含硫的碳酸衍生物碳酸的其他有机衍生物羰基羧酸（醛酸和酮酸）及其衍生物+1 醛酸及其衍生物+2 酮酸及其衍生物脂肪族含氮化合物脂肪族硝基化合物+1 脂烃的硝基衍生物+2 卤代硝基化合物+3 硝基醇+4 硝基醛+5 硝基酮+6 硝基羧酸及其衍生物脂肪族亚硝基化合物脂肪族胺及其衍生物胺类胺类功能衍生物卤代胺类氨基醇及其衍生物氨基醛、氨基酮及其衍生物氨基羧酸及其衍生物胺类的硝基衍生物胺类的其他（更复杂）衍生物脂肪族重氮化合物羟氨及联氨衍生物+1 胲类+2 肼类腈类、异腈类及其衍生物+1 腈类+2 异腈类、氰化物+3 氰酸及异氰酸的有机衍生物+4 雷酸及其盐类+5 硫氰酸及异硫氰酸的有机衍生物脂肪族含硫化合物硫醇（乙硫醇）及其衍生物硫醚（硫化物）、硫代氧化物及其衍生物亚砜、砜及硫化物亚磺酸、磺酸及其衍生物O624 碳环化合物、脂环族化合物脂环族烃及其衍生物饱和脂环烃不饱和脂环烃萜烯卤代脂环烃及其衍生物脂环族醇及其衍生物饱和脂环族醇不饱和脂环族醇萜烯类醇脂环族醛、酮及其衍生物脂环族醛脂环族酮+1 饱和脂环族酮+2 萜烯类酮脂环族羧酸及其衍生物脂环族含氮化合物脂环族含硫化合物O625 芳香族化合物芳香烃及其衍生物单环烃（苯系烃）不饱和侧链烃联苯烃多苯基甲烷及同系物稠环芳烃+1 萘、二氧化萘、四氢化萘+2 苊、二氧化苊+3 芴+4 蒽+5 菲+9 其他稠环芳烃芳香烃卤素衍生物苯及其同系物的卤素衍生物苯的侧链卤素衍生物萘及其同系物的卤素衍生物蒽及其同系物卤素衍生物其他芳香烃卤素衍生物酚、芳香醇及其衍生物酚及其衍生物+1 酚+2 苯系酚+3 萘系酚+4 蒽系酚+9 其他酚酚的功能衍生物+1 酚盐+2 酚醚+3 酚和脂肪酸（或脂环酸）生成的脂卤代酚芳香醇及其衍生物芳醛、芳酮及其衍生物，醌及其衍生物芳醛及其衍生物芳酮及其衍生物芳醛和芳酮的功能衍生物芳香卤醛、卤酮及其衍生物羟基芳醛和羟基芳酮及其衍生物醌及其衍生物+1 苯系醌及其衍生物+2 萘系醌及其衍生物+3 蒽系醌及其衍生物+9 其他醌类芳香族羧酸及其衍生物芳酸+1 苯系酸+2 萘系酸+3 蒽系酸芳酸的功能衍生物+1 酰卤+2 酸酐+3 芳酸酯+4 过氧酸和过氧化氢酸+5 含氮功能衍生物+6 含硫功能衍生物卤代芳酸及其衍生物羟基芳酸及其衍生物羰基芳酸（醛酸和酮酸）及其衍生物芳香族含氮化合物芳香族硝基化合物+1 芳烃的硝基衍生物+2 同时含卤基和硝基的芳香族化合物+3 硝基酚和硝基芳香族醇+4 硝基芳醛、硝基芳酮和硝基醌+5 硝基芳族羧酸芳香族亚硝基化合物芳胺及其衍生物+1 芳胺+2 芳胺功能衍生物+3 卤代胺+4 氨基酚、氨基醇及其衍生物+5 氨基醛、氨基醌、氨基酮及其衍生物+6 氨基羧酸及其衍生物+7 芳胺硝基衍生物芳香族重氮化合物芳香族氧化偶氮、偶氮和氢化偶氮化合物联氨和羟氨的芳基衍生物芳香族腈和异腈及其衍生物芳香族含硫化合物芳香族硫酚、萘硫酚及其衍生物芳香族硫醇、硫醚（硫化物）及其衍生物芳香族亚砜、砜和硫化合物芳香族亚磺酸及其衍生物芳香族磺酸及其衍生物+1 磺酸和磺酸盐+2 磺酸功能衍生物+3 卤代磺酸及其衍生物+4 羟基磺酸及其衍生物+5 羰基（醛和酮）磺酸及其衍生物+6 氨基磺酸及其衍生物+7 氨基羟基磺酸及其衍生物非苯环芳香族化合物O626 杂环化合物含单异原子的五节杂环氧杂茂（呋喃）族硫杂茂（噻吩）族氮杂茂（吡咯）族含双或多异原子的五节杂环邻二氮杂茂（吡唑）族苯骈二氮茂间二氮茂（咪唑）及其衍生物间氧氮茂（恶唑）间硫氮茂（噻唑）三氮杂茂（三唑）氧二氮杂茂与硫二氮杂茂四氮杂茂（四唑）其他含单异原子的六节杂环氧芑酮（哌喃酮）族氮杂苯（吡啶）族+1 氮杂苯（吡啶）的同系物及其衍生物+2 氢化氮杂苯产物+3 氮杂萘（喹啉）及其衍生物+4 异氮杂萘及其衍生物+5 氢化氮杂萘和异氮杂萘产物+6 氮杂蒽（吖啶）及其衍生物+9 其他氮杂苯族化合物含双或多异原子的六节杂环间（二）氮苯（嘧啶）族丙二酰缩脲及其衍生物间二氮苯烷四酮喋环、核酸尿环及其衍生物对二氮苯烷二氮萘（二价苯基磷二氮杂茂）二氮杂蒽（二二价苯基磷二氮杂茂）萘（夹）二氮杂蒽、二萘氮杂苯、二氮化蒽氯化砷氮二氢蒽、氧氮芑、氧氮蒽、硫氮杂苯烷、苯硫氮杂苯烷+1 氯化砷氮二氢蒽、亚当毒质+2 氧氮芑和氧氮蒽+3 硫氮杂苯烷及苯硫氮杂苯烷三氮杂苯四氮杂苯七节杂环O627 元素有机化合物周期系统第Ⅰ族元素有机化合物碱金属有机化合物铜族金属有机化合物第Ⅱ族元素有机化合物镁有机化合物碱土金属有机化合物锌族金属有机化合物第Ⅲ族元素有机化合物硼有机化合物、铝有机化合物镓族元素有机化合物钪族元素有机化合物第Ⅳ族元素有机化合物硅有机化合物+1 甲硅烷+2 卤代甲硅烷+3 硅醇、硅氧烷+4 硅酸衍生物、硅酸醚+5 氨基甲硅烷及其衍生物锗族元素有机化合物钛族元素有机化合物第Ⅴ族元素有机化合物（氮除外）磷有机化合物砷族元素有机化合物+1 砷有机化合物+2 锑有机化合物+3 铋有机化合物钒族元素有机化合物第Ⅵ族元素有机化合物（氧和硫除外）+1 硒及碲有机化合物+3 铬族元素有机化合物第Ⅶ族元素有机化合物（卤素除外）第Ⅷ族元素有机化合物+1 铁有机化合物O628 含同位素化合物含周期系统第Ⅰ族元素同位素的化合物+1 含氢同位素化合物+2 含碱同位素化合物含第Ⅳ族元素同位素化合物+1 含碳同位素化合物含第Ⅴ族元素同位素化合物+1 含磷同位素化合物含第Ⅵ族元素同位素化合物+1 含硫族元素同位素化合物含第Ⅶ族元素同位素化合物+1 含卤素同位素化合物O629 天然化合物碳水化合物、糖单糖及其衍生物+2 单糖+3 单糖转化的衍生物及产物多糖糖苷类固醇（甾族化合物）固醇（甾醇）胆酸甾体激素及类似化合物甾体类皂角配基配基（强心性配剂）其他甾族化合物生物碱氮伍环衍生物氮杂苯衍生物氮杂萘衍生物氮杂蒽衍生物异氮杂萘衍生物氮杂茚衍生物间二氮茂和苯骈间二氮茂衍生物无环生物碱未定结构生物碱维生素、类胡萝卜素天然抗生素芳香油化学+1 萜类化合物α-氨基酸、肽类、蛋白质、核酸α-氨基酸及其衍生物+1 α-氨基酸肽类蛋白质核酸酶、激素其他天然化合物O63 高分子化学（高聚物）O63-0 高分子化学(高聚物)理论O63-01 高分子化合物命名法O631 高分子物理和高分子物理化学高聚物结构理论+1 高聚物性能与结构的关系+2 高分子的链结构+3 高分子聚集态结构高聚物的物理性质+1 力学性质+2 热学性质和分子运动+3 电学性质+4 光学性质+5 声学性质高聚物的化学性质+1 高聚物的化学稳定性+2 高聚物的化学转化+3 高聚物的老化+4 高聚物的辐射化学高聚物溶液聚合反应、缩聚反应高聚物分析和鉴定+1 高聚物分子量测定O632 碳链聚合物不饱和烃聚合物烯烃聚合物芳基乙烯聚合物二烯烃聚合物环二烯烃聚合物含三个以上的双键烃聚合物炔烃聚合物同时含双键和三键的聚合物杂环化合物的乙烯衍生物聚合物不饱和烃卤素衍生物的聚合物卤代烯烃聚合物卤代芳基乙烯聚合物卤代二烯衍生物的聚合物不饱合醇及其衍生物的聚合物不饱和醇的聚合物醚类的聚合物不饱和醇的酯类聚合物缩醛的聚合物不饱合醛和酮及其衍生物的聚合物不饱和酸及其衍生物的聚合物不饱和酸的聚合物不饱和酸的酯类聚合物含氮化合物的聚合物不饱和烃硝基衍生物的聚合物+1 硝基烯烃聚合物腈的聚合物不饱和胺的聚合物链上含芳香和氢化芳香环的碳链聚合物+1 聚对二甲苯+2 酚醛树脂O633 杂链聚合物链上含氧的聚合物氧化乙烯聚合物（聚环氧乙烷）醛的聚合物环氧树脂聚酯链上含氮的聚合物聚胺聚酰胺+1 氨基酸缩聚作用及其内酰胺缩合作用的聚合物+3 二胺与二羧酸缩聚作用的聚合物（线型聚酰胺）链上含硫的聚合物链上含两个或多异原子的聚合物杂环链聚合物（链上含有杂环的聚合物）O634 元素有机聚合物第Ⅲ族元素有机聚合物+1 硼有机聚合物+2 铝有机聚合物+3 钪族有机聚合物+4 镓族有机聚合物第Ⅳ族元素有机聚合物+1 硅有机聚合物+2 钛族有机聚合物+3 锗族有机聚合物第Ⅴ族元素有机聚合物+1 磷有机聚合物+2 钒族有机聚合物+3 砷族有机聚合物O635 无机高分子化合物（高聚物）碳链无机聚合物杂链无机聚合物O636 天然高分子化合物（高聚物）高分子多聚糖+1 纤维素及其衍生物+2 淀粉、糊精、肝糖、菊糖+3 果胶质、半纤维素木质素其他天然高分子化合物O64 物理化学（理论化学）、化学物理学O641 结构化学O641-3 结构化学研究方法O641-33 化学显微术化学键理论化学键的量子力学理论+1 量子化学、量子力学计算+2 分子轨道理论化学键物理学化学键的种类分子间的相互作用、超分子化学络合物化学（配位化学）立体化学O642 化学热力学、热化学、热力学平衡化学热力学（反应热力学）+1 第一定律和第二定律及各种热力学函数在化学过程中的应用+2 第三定律在化学过程中的应用+3 不可逆过程热力学化学亲合力热化学+1 热效应热力学平衡+1 平衡原理+2 相平衡+3 化学平衡体系的物理化学分析+1 原理+2 实验方法+3 单组分体系+4 多组分体系+41 金属体系+42 盐类体系+43 有机物体系+44 非金属体系+45 混合体系+9 物理化学分析的应用O643 化学动力学、催化作用化学动力学化学反应速度的理论化学反应的机理和动力学单相反应与多相反应+1 气相反应+2 液相反应、溶液反应+3 固相反应、局部化学反应+4 气固反应与液固反应同位素交换反应高压和超高压反应放电反应周期性反应其他反应燃烧、爆炸和爆破+1 燃烧+2 爆炸和爆破+21 爆炸+23 爆破催化催化原理催化反应+1 单相催化反应（均相催化）+2 多相催化反应（非均相催化）催化剂+1 催化剂的活性+2 催化剂的中毒和再生+3 催化剂的衰老+4 催化剂的种类负催化作用、负催化剂加氢、脱氢的催化高压化学高温化学低温化学、深度冷冻化学O644 光化学、辐射化学、超声波作用的化学过程光化学光化学反应原理光化学反应动力学气相光化学反应液相光化学反应、溶液光化学反应固相光化学反应感光化学由萤光发生的光化学反应、化学冷光激光化学有机物和无机物的各种光化学反应辐射化学在气体系统中的反应在液体系统中的反应在固体系统中的反应其他辐射化学反应超声化学O645 溶液液态溶液溶液理论溶解度溶液中离子溶剂化作用、离子溶剂化热与自由能扩散与渗透作用、溶液的渗透压力冰点、沸点溶液性质+1 物理力学性质+2 磁性+3 光学性质+4 热力学性质、溶液热力学+5 导热性电解质溶液非电解质溶液固体溶液气态溶液（气体的混合体）熔盐熔盐和溶液中的结晶作用O646 电化学、电解、磁化学电解质溶液理论+1 强电解质溶液+2 弱电解质溶液与中强电解质溶液+3 中和与水解+4 酸碱平衡、酸碱理论+5 气体在液体中的溶液+6 水溶液+7 非水溶液电化学平衡可逆电池（化学电池）电极电势电动势与热力学函数的关系电解与电极作用电解（电解学）电极过程阴极过程阳极过程金属的溶解和腐蚀的电化学理论气体电化学（放电反应）磁化学等离子体化学O647 表面现象的物理化学表面现象的理论表面化学（界面化学）表面活性物质的化学吸附吸附理论+1 吸附作用理论+3 气体和蒸汽的吸附作用+4 溶液中的吸附作用+5 色层吸附作用+6 离子交换吸附作用+ 离子交换理论+ 离子交换剂化学吸附、物理吸附、等温吸附吸附剂粘附湿润现象毛细现象其他表面现象O648 胶体化学（分散体系的物理化学）胶体胶体结构胶体性质+1 分子动力性质+2 热力学性质+3 胶体的电磁学性质及电化学性质+4 光学性质+5 结构力学性质胶体研究方法胶体稳定性特殊胶体系统胶体溶液、溶胶+1 疏液溶胶、疏液胶体+2 亲液溶胶、亲液胶体凝胶及软胶气溶胶（烟、雾）粗分散体系+1 研究方法+2 膜、悬浮体+3 乳状液+4 泡沫+5 粉末、糊膏胶体系统陈化、传动凝结作用O649 半导体化学半导体晶体结构半导体表面化学半导体分析化学半导体物理化学、化学物理有机半导体化学O65 分析化学O651 分析化学基础理论O652 分析作业方法与技术分析实验化学仪器试剂、反应试样、分解富集方法、分离方法沉淀法溶剂萃取法柱液相色谱法其他方法分析自动化O653/659 无机、有机等分析方法O653 无机分析O654 定性分析（定性分析学）半微量及微量定性分析、显微结晶分析湿法分析干法分析其他方法O655 定量分析（定量分析学）重量分析+1 半微量、微量及超微量分析容量分析（滴定分析法）微量容量分析中和法氧化还原滴定法沉淀法络合物形成法非水溶液滴定法其他方法结构分析价态分析状态分析其他分析O656 有机分析有机定性分析半微量、微量、超微量及痕量有机定性分析化合物分析元素有机定性分析功能团分析有机点滴分析有机定量分析半微量、微量、超微量及痕量有机定量分析元素有机定量分析有机重量分析有机容量分析功能团的测定结构分析价态分析状态分析其他分析O657 仪器分析法（物理及物理化学分析法）电化学分析法电导分析法库仑分析（电量分析法）电解分析法极谱分析电势分析法和离子选择性电极分析法磁化学分析法光化学分析法（光谱分析法）原子发射光谱分析法激光光源的光谱分析法可见和紫外分光光度法红外光谱分析法Ｘ射线荧光分析法γ射线分析法微波光谱分析法拉曼光谱分析法激光光谱分析法其他光学法放射化学分析法、活化分析超声波分析法质谱分析波谱分析能谱分析质谱分析色谱分析+1 气相色谱分析法+2 液相色谱分析法+3 吸附色谱分析法+4 分配色谱分析法+5 离子交换色谱分析法+6 络合色谱分析法+7 纸上电泳分析法+8 热色谱分析法毛细管分析、电毛细管分析物理化学常数测定分析法氢离子浓度指数（ＰＨ）的测定其他物理及物理化学分析法O658 元素及化合物的分离方法色层吸附分析（层析法）+1 吸附层析+2 气相层析+3 离子交换层析法萃取法蒸馏法汞电极分离法渗碳法物相分析+1 气体色层分析+2 分子筛分析法+3 热扩散法+4 薄膜色层法+5 环炉技术+6 浮选法+7 超离心机法+8 离子交换膜法其他O659 气体分析气体定性分析微量气体定性分析混合气体分析气体定量分析微量气体定量分析气体物理及物理化学分析法气体电化学分析法气体光学分析法气体量热分析、热导分析气体光声分析气体色层分析空气分析、含毒气体分析工业气体分析O661 液体分析、水分析水分析O69 应用化学。
有机金属化合物
Phosphine complexes
PPh 3 Ph3P Rh Cl PPh 3 Ph3P PPh 3 Cl Ru Cl PPh 3
Organosilicon and organoboron compounds
Ph Si Ph
• Metal main group transition metal f-block metal
[PtCl3(C2H4)]-
[Ni(CO)4]
Metal hydride complexes
H Et3P Pt Cl PEt 3 Ph3P H2 PPh 3 H Ru H PPh 3
N2-complexes,
H3N H3N NH3 NH3 Ru N N NH3 2+ Ph2P Ph2P PPh 2 Mo PPh 2 N N N N
交界碱
Hard ligands: N, O, F,
Soft ligands: a) 第三周期及以下的原子 b) 可接受p电子的原子 c) 含有p电子的，如
C C
C
C
HSAB原则—— 硬亲硬、软亲软、软硬交界就不管 硬的配体易于和硬的金属形成稳定的配合物 （金属通常处于高的 氧化态） 如 Al3+, Fe3+, Cu 2+, Ti4+, Pt4+. AlF63-, Ti(OR)4 very stable complexes Pt(0)-F, Pt(0)-OR, W(0) very rare. 软的配体易于和软的金属形成稳定的配合物 (金属通常处于低的 氧化态) 如Mn(I), Co(I), Fe(II), Pt(II), Pt(0)…) Pt(II) is soft but Pt(IV) is hard Cl Pt Cl Cl Pt(IV)
《金属有机化学》作业
《金属有机化学》作业一选择题1．最早的哪个金属有机化合物是1827年由丹麦药剂师Zeise合成的。
（）A. (CH3)4TiB. K[Pt（C2H4）Cl3]C. (CH3)2HgD. CH3MgCl2．二茂铁(C5H5)2Fe属于哪一类非经典键合的化合物？（）A. M—C键中为缺电子型键B. M—C键中碳原子为π键电子给予体的多中心键化合物C. M—C键以夹心型键形成的π键化合物D. M—C键以σ—π配键形成的化合物3．烯烃和B—H键的加成遵循以下哪个规则？（）A. Markovnikov规则B. 反Markovnikov规则C. Zaitsev规则D. 反Zaitsev规则4．下列有关烷基铝说法不正确的是（）A．烷基铝化合物是缺电子化合物B．烷基铝化合物一般是强的Lewis酸C．当三烷基铝的烷基为烷氧基所取代后，烷基铝化合物的反应性即降低。
D．从烷基铝和烯烃的反应能得到有很长链的烷基的化合物5．Ni(CO)4的几何构型是（）A．正四面体型 B. 正方锥型 C.八面体型 D. 三角锥型6．Si—C键的反应性一般比C—C键的反应性为（）A. 大B. 小C. 相等D. 不确定7．下列采用sp3杂化轨道成键的是（）A. Cr(CO)6B. Fe(CO)5C. Ni(CO)4D. [Ag(CN)2]-8．Fred属于下列哪类配合物？（）A. 混合配体羰基金属配合物B. 单核全羰基金属配合物C. 双核羰基金属配合物D. 原子簇配合物9．炔烃配体配合物中炔配体提供给金属的电子数是（）A.4B.3C.2D.110．下列不属于类环戊二烯基配体的是（）A． B. C. D.11．IA族金属的烷基物和芳基物的活性正确的是（）A. Li-R＜Na-R＜K-R＜Rb-R＜Cs-RB. Li-R＜K-R＜Na-R＜Rb-R＜Cs-RC. Cs-R＜Rb-R＜K-R＜Na-R＜Li-RD. Cs-R＜Rb-R＜Na-R＜K-R＜Li-R12．Ni(CO)4属于哪一类非经典键合的化合物？（）A. M—C键中为缺电子型键B. M—C键中碳原子为π键电子给予体的多中心键化合物C. M—C键以夹心型键形成的π键化合物D. M—C键以σ—π配键形成的化合物13．铝氢化物中最重要的是氢化铝锂，LiAlH4是重要的（）A．还原剂 B. 氧化剂C. 催化剂D.脱水剂14．Fe(CO)5的几何构型是（ ）A. 正四面体型B. 正方锥型C. 三角锥型D. 八面体型15．Si —C 键的反应性一般比C —C 键的反应性为（ ）。
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主族元素的金属有机化合物是指含有主族元素金属和碳元素的化合物。
这类化合物具有独特的化学性质和应用价值，可以广泛应用于有机合成、催化剂、光电材料等领域。
本文将对主族元素的金属有机化合物进行详细介绍。
一、有机锂化合物有机锂化合物是最常见的主族元素的金属有机化合物之一、它们通常由金属锂与卤代烃反应得到。
有机锂化合物具有反应活性强、易与其他化合物发生反应等特点，因此在有机合成中得到广泛应用。
例如，有机锂试剂可以作为亲核试剂参与亲电加成反应，从而实现碳-碳键的构建；同时，有机锂试剂还可以用于合成取代基多的有机化合物。
二、有机硼化合物有机硼化合物是另一类重要的主族元素的金属有机化合物。
它们通常由金属硼烷与卤代烃反应得到。
有机硼化合物具有独特的化学性质，可以作为有机合成中的重要试剂。
例如，一些具有硼取代基的有机硼化合物可以与有机羰基化合物进行加成反应，得到取代基多的有机化合物；另外，有机硼化合物还可以用于构建碳-硼键，从而实现新的有机化合物的构建。
三、有机锗化合物有机锗化合物也是主族元素的金属有机化合物中的一种。
它们通常由重金属锗与卤代烃反应得到。
有机锗化合物具有独特的结构和性质，可以应用于光电材料、生物活性物质等方面。
例如，一些具有锗取代基的有机锗化合物可以用作有机发光材料，具有很强的荧光发射性质；此外，有机锗化合物还可以用于合成新型的生物活性分子，具有潜在的药物研发价值。
四、有机锑化合物有机锑化合物也是主族元素的金属有机化合物的一类代表。
它们通常由金属锑与有机卤化物反应得到。
有机锑化合物在有机合成中具有广泛应用，特别是在催化剂领域。
例如，一些具有锑取代基的有机锑化合物可以用作光催化剂，可以通过光照下的电子转移过程进行还原或氧化反应；此外，有机锑化合物还可以用于合成特殊的有机合成试剂，具有催化剂的效果。
总之，主族元素的金属有机化合物是一类具有独特性质和广泛应用价值的化合物。
有机锂化合物、有机硼化合物、有机锗化合物和有机锑化合物等都在有机合成、催化剂、光电材料等领域得到了广泛应用。
主族元素的金属有机化合物
04
溶剂法
选择合适的溶剂，通过溶解、 反应、结晶等步骤制备金属有
机化合物。
固相法
将主族元素与有机金属试剂混 合，在固体状态下进行反应， 生成目标金属有机化合物。
气相法
将主族元素与有机金属试剂在 气态下进行反应，生成目标金
属有机化合物。
微反应器法
利用微型反应器进行反应，可 以精确控制反应条件，提高产
物的纯度和收率。
新型化合物的发现与合成
总结词
随着科研技术的不断进步，越来越多的新型主族元素的金属有机化合物被发现 和合成，这些化合物具有独特的结构和性质，为化学研究领域带来了新的机遇 和挑战。
详细描述
近年来，科研人员通过创新合成方法和策略，成功合成了一系列新型的主族元 素的金属有机化合物。这些化合物展现出了新颖的化学键合模式、独特的反应 活性以及在光电、催化等领域的应用潜力。
03
主族元素的金属有机化 合物的应用
在有机合成中的应用
催化剂
金属有机化合物在有机合成中常作为催化剂使用，如烷基化反应、 氧化反应、还原反应等。
合成砌块
主族元素的金属有机化合物可以作为合成砌块，用于构建复杂的有 机分子结构。
合成方法学
主族元素的金属有机化合物在合成方法学中也有广泛应用，如C-H 键活化、C-C键形成等。
在新能源和绿色化学领域的应用探索
总结词
主族元素的金属有机化合物在新能源和绿色化学领域 展现出广阔的应用前景，为解决能源危机和环境污染 问题提供了新的思路。
详细描述
主族元素的金属有机化合物在太阳能转化、燃料电池 、绿色合成等领域展现出良好的应用潜力。例如，某 些金属有机化合物可以作为光电材料用于太阳能电池 ，实现太阳能的高效转化；另一些化合物则可以作为 催化剂用于合成绿色化学品，降低合成过程中的能耗 和污染。通过进一步的研究和开发，主族元素的金属 有机化合物有望在新能源和绿色化学领域发挥重要作 用。
化学元素周期表
烯烃
不饱和烃
烯烃是一种不饱和烃，其分子中至少有一个碳碳 双键。
命名
烯烃的命名通常以“烯”为词根，根据其分子中 碳原子的数目来命名，如乙烯、丙烯、丁烯等。
性质
烯烃通常是无色、有刺激性气味、易燃的液体或 气体，具有不溶于水但可溶于有机溶剂的特性。
炔烃
01
不饱和烃
炔烃是一种不饱和烃，其分子中至少 有一个碳碳三键。
性质
碘元素是周期表中紫黑色固体，具有弱氧化性和腐蚀性，可与大多数金属形成碘化物。
用途
碘元素主要应用于化工、医药、农业和食品等领域，如碘化银用于人工降雨、碘化钾用于治疗甲状腺疾病、碘化钠用于农 业杀菌等。
05
过渡金属元素
钛元素
物理性质
钛是一种银白色过渡金属元素，具有轻盈的特性 ，是所有金属中最轻的。
溴元素由德国化学家巴里于19世 纪发现，并以其拉丁名 “brom”命名。
性质
溴元素是周期表中唯一的非金属 液体，具有强氧化性和腐蚀性， 可与大多数金属形成溴化物。
用途
溴元素主要应用于化工、医药、 电子和灭火等领域，如溴化银用 于摄影、溴化钠用于治疗神经病 痛、电子元件和灭火剂等。
碘元素
发现与命名
碘元素由法国化学家库特瓦于19世纪发现，并以其拉丁名“iod”命名。
砷（As）
砷是一种剧毒的重金属元素，长期接触砷会影响人体神经系统、心血管系统和造血系统的 正常功能，严重时可危及生命。
有害有机物
01
多氯联苯（PCBs）
多氯联苯是一种常见的有害有机物，长期接触PCB会引发肝脏损伤、
免疫系统抑制和神经系统损伤等多种健康问题。
02
二噁英（Dioxins）
二噁英是一种剧毒的有机化合物，长期接触二噁英会对人体免疫系统
金属有机化学课件
金属有机化合物的制备方法
1.卤代烃和金属反应
a直接反应 2M ＋ nRX→RnM + MXn (或RnMXn) 2Li + C4H9Br → C4H9Li + LiBr Mg + C6H5Br → C6H5MgBr 由于形成MXn具有较高的熵，所以通常以上反应 较易进行。
对于重主族元素(M = Tl, Pb, Bi, Hg)，由于这 些元素的M—C键很弱，上述反应比较困难。 但可以通过加入电负性很强的金属来促进这个 反应的进行： b混合金属的反应 2Na + Hg + CH3Br → (CH3)2Hg + 2NaBr ΔH = −530kJ/mol4
O R' NR2
O O O OMs
PhSiH2, Ti(O-i-Pr)3 R' NR2
H3O+
O R' H
OEt
O
O
Et3SiH/TiCl4 CH2Cl2
O HO OMs
OEt
+
HO O OMs
OEt
32/1
过渡金属的有机金属化学
有机金属化学丰富多彩的一面，主要展现在 有机过渡金属化学领域。 这是因为而过渡金属的(n−1)d, np和ns都是价 键轨道。这些轨道的部分占有使得过渡金属兼具 电子受/授体(electron−acceptor/−donor)的性质，过 渡金属进一步再与授/受(donor/acceptor)配体(如 CO，异腈，卡宾，烯烃等)相配合，由此而形成 的金属－配体MKL键的键级变化丰富多样(σ−授 体/π−受体协同效应，σ−donor/acceptor synergism) 。
特殊类型格氏试剂的制备
在洁净干燥的1000ml三口瓶中，加入无水乙酸乙酯 250ml和氯化镁101g与三乙胺146ml。在室温下充分搅拌1h 后，分批加入丙二酸乙酯钾盐86.Og，搅拌0．5h后放置备 用。
专题2-2：主族金属-铍及其化合物(解析版)
系列二主族金属专题2 皱及其化合物在自然界中，以硅彼石Be4Si2O7(OH)2和绿柱矿Be3Al2Si6Oi8等矿物存在。
绿柱石由于含有少量杂质而示出不同的颜色。
如含2%的Cr3+离子呈绿色。
亮蓝绿色的绿柱石称为海蓝宝仃，深绿色的绿柱仃称为祖母绿。
(1)皱表而易形成氧化层，减小了金属本身的活性。
根据对角线规则，Be与AI的性质相似，这一点与Ll 和Mg的相似性原理相同。
披相同是典型的两性金属。
(2)还原性：它与6, N2, S反应，生成BeO, Be3N2和BeS。
它与碳反应生成Be2C碳化物(与AI4C3同类，类似的还有BeCl2和AICI3均为共价化合物，易升华，易溶于有机溶剂)，而英他碱土金属的碳化物都是MC2 型。
2Be + O2^=2BeO, 3Be+ N2^=Be3N2, Be + S^=BeS(3)类比学AIBe与AI的性质的相似性①二者均不仅能溶于酸溶液，也能溶于碱溶液，放出H》但披、铝与冷的浓硝酸接触，发生“钝化”现象。
Be÷2NaOH+2H2O=Na2[Be(OH)4]+H*或Be+2NaOH=Na2BeO2+H2T:2A1+2NaOH+6H2O=2Na[Al(OH)4] + 3H2↑或2Al+2NaOH+2H20=2NaA102÷3H2↑o②二者的氢氧化物均为两性氢氧化物，易溶于强碱溶液。
Be(OH)2+2NaOH=Na2 [Be(OH)4]或Be(OH)2+2NaOH=Na2BeO2+2H2O:Al(OH)3+NaOH=NatAl(OH)4]或AI(OH)3+NaOH=NaAKh+2吐0。
③彼、铝的盐都易水解。
如BeS+2H2O=≥Be(OH)2+H2S,而A12S3也有相同的性质(4)制备①还原BeF2,用此法制备存在许多困难，该反应强烈放热甚至会导致爆炸。
且最终体系内物质沸点结晶，导致Be与MgF2分离比较困难。
BeF2 + Mg^=MgF2 + Be②电解熔融盐。
金属有机化学总结要点
见到。
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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
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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：
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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：
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6
IUPAC命名规则：
n-Bu3GeEt MeBeH
三丁基乙基锗 氢甲基铍
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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。
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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：
RC CH + NaH RC CH + NaNH2
RC CH + EtMgBr
RC CNa + H2 RC CNa + NH3
金属有机化学
烷基锌化合物有ZnR2和RZnX两种类型。RZnI 型可由碘代烷和锌-铜合金反应来制备，热分解时，
发生歧化反应而得ZnR2：
Et I + Zn(Cu)
EtZn I 加热
1/2ZnEt2 + 1/2ZnI2
二烷基或二芳基锌可以从有机汞化合物来制备：
金属有机化学
HgR2+ Zn
ZnR2 + Hg
金属有机化学
IA族和IIA族 IIIA族元素 IVA族元素 ⅥA族和ⅦA族 IIB族元素
金属有机化学
问题-思考-创新-20min
• 网查主族元素金属有机化学的进展（如 中文数据库等）
• 多媒体课件的效果与缺点 • 如何解决多媒体课件授课中记笔记问题
金属有机化学
直接合成法
最重要的、一般常用的金属有机合成法是金属和 有机卤化物的反应。
㈡ 共价键化合物：3，4，5，6族金属
㈢ 缺电子化合物：Li，Be，Mg，B，Al等
☆备注
1．碱金属的烷基化合物不溶于烃类溶剂，对氧和水有 很高的反应性。
2．Li，Be，Mg，B，Al等能生成以烷基为桥的缔合物。
金属有机化学
合成方法
直接合成法 间接合成法 氢化物和烯烃、炔烃的反应
应用其它插入反应的合成法 和活泼氢化合物的反应
2M + nRX = RnM + MXn M + RX = RMX (4-1)型的重要反应
(4-1) (4-2)
PhBr + 2Li
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
CH3I和汞在光照射下可以反应，生成MeHgI,这一 反应是发现有机锌化合物的Frankland在1853年发现 的，至今仍是简单而有效的增加一个碳原子的方法。
金属有机化学
二烷基及二芳基汞为非极性的，有挥发性，是 无色，有毒的液体或的熔点的固体；和有机锌化 合物不同，在空气和水中不会分解。所有的RHgX, HgR2型分子均为直线型结构。
RCHCH3 + RCH2CH2
B 6%
B 94%
金属有机化学
插入反应的合成法
从一个有机金属化合物 和不饱合有机化合物反应， 可以生成新的有机金属化合物, 通式为：
M—C + C=Y
C—C—Y—M
例如： 丁基锂和乙烯在高压下反应可得
分子量高达17000左右的蜡状聚乙烯： nCH2=CH2
BuLi + CH2=CH2
RC C—MgBr +பைடு நூலகம்C2H6
金属有机化学
IIB族元素的金属有机化合物（Zn，Cd，Hg）
在元素周期表中Zn,Cd,Hg是紧接在Cu,Ag,Au右 边的金属，在填满的d轨道之外，还有2个s电子。Zn 和Cd的性质相似，但汞则有相当不同的性质。
锌的有机化合物
烷基锌化合物最早是在1849年由Frankland合成的， 是历史最久的有机主族元素化合物。
烯烃的反应， 因此，H. C. Brown 于1979年获 诺贝尔奖，其特点为：
● 所合成的烷基硼不经分离即可进行下一步反应； ● 可由烯烃制得烷烃、醇、醛、酮、羧酸等； ● 反应为顺式加成的反Markovnikov型。
金属有机化学
例如：
1/2B2H6 + 3 C=C
B（—C—C—H）3
HB RCH CH2
BuCH2CH2Li
Bu(CH2—CH2)n+1Li
金属有机化学
和活泼氢化合物的反应
含有活泼氢的化合物，和金属或金属化 合物反应，能生成金属有机化合物。如：
RCH=CH + Na
RCH=C Na+ + 1/2 H2
活泼氢化合物和金属化合物的反应，可 用下式表示：
金属有机化学
和活泼氢化合物的反应
Si（Cu） + 2RCl
R2SiCl2 （R=烷基、芳基）
由于金属可为合金，因此本法也可用于合成四 乙基铅、四甲基铅等。如：
4EtCl + Na（Pb）
PbEt4 + 3Pb + 4NaCl
金属有机化学
氢化物和烯烃、炔烃的反应
通式如下：
M—H + C=C
M—C—C—H
在非金属中，这类反应最有名的例子是硼烷和
HgCl2 + RMgX HgCl2 + 2RMgX
RHgX + MgCl2 HgR2 + 2MgClX
金属有机化学
RHgX型化合物是晶态固体，当X为卤素、CN、 SCN 、OH 时，其在有机溶剂中的溶解度较大；当X 为SO42-或NO3-时，类似于盐，易溶于水, 可以看作 [RHg]+NO3-。