有机金属化合物及二乙基锌

有机金属化合物及二乙基锌
有机金属化学是有机化学和无机化学交叉的一门分支化学，
凡是含有金属-c键的有机化合物都是有机金属化合物。

有机金属化合物的例子很多，像吉尔曼试剂，四羰基镍及二茂铁都是含有过渡金属的有机化合物。

除了传统的金属元素外，镧系金属，锕系金属，半金属，类金属也可以和c键结合，形成有机化合物，例如三乙基硼。

自然界存在许多有机配合物，例如在血红蛋白和肌红蛋白中的铁原子就和卟啉环中的氮配位键结；而叶绿素中的二氢卟吩环中央有镁原子。

上述的化合物是生物学研究的对象，但都不是有机金属配合物。

甲钴胺（一种维生素B12）中含有钴和甲基的键结，是生物学中少见的有机金属配合物。

有机金属化合物中，金属和碳结合成的键的性质一般会界于离子键和共价键之间。

2005年伊夫·肖万、罗伯特·格拉布及理查德·施罗克因使用金属触媒的烯烃复分解反应而获得诺贝尔化学奖。

由此可见有机金属化合物的重要性。

下面将就其中的一种-----二乙基锌做重点介绍。

二乙基锌(C2H5)2Zn, 或者简写为DEZn, 是一种有机化合物，由锌键链接两个乙基获得。

这种无色的液体是一种有机化学中市售的常用试剂，它通常为正己烷，正庚烷或甲苯溶液。

Zn原子的一个4s轨道和一个4p轨道杂化形成两个sp杂化轨道，Zn-C键占据了这两个杂化的sp轨道，结果得到一个线型结构（因此，在非极性溶剂中对称烷基锌化合物的偶极矩为0——ZnMe2在环己烷溶液中的偶极矩就为0）。

其易溶于己烷、甲苯等非极性溶剂。

其本质上是不稳定的，一般都要低温放置，并且稀释为己烷或者甲苯的溶液，以利于其稳定保存，使用时一般需在惰性气体的保护下。

另外，还可以向其中加入一些具有大的共轭体系的稳定剂来稳定它——向烷基锌中加入质量分数为3-5%的苊类化合物，发现ZnEt2的分解速率大约降低至原来的1/5；加入蒽也能起到同样的效果。

二乙基锌及其同类的烷基锌化合物的合成有多种方法：
1.直接和金属锌反应
直接由碘代物和溴代物同活化的锌粉反应是最早用来合成烷基锌的方法之一，其反应机理如Scheme 3所示，即首先由锌粉同卤代烃作用得到烷基锌的卤代物，然后这种卤代物在高温下解离，生成烷基锌化合物。

该合成方法的关键在于锌粉的活化，同时RI和RBr的比例也值得注意，由于碘化物的价格比较昂贵，所以两者的比例一般可以小于1:1（部分实验结果表明，使用RBr也能得到烷基锌）。

该反应的优势在于反应快速便捷，不需使用溶剂，避免了溶剂配位造成的分离困难，同时烷基锌的高温分解问题，和该方法需要减压蒸馏出最后的产物，如果产物沸点较高，就会对真空设备有苛刻的要求，势必导致难以分离，不适用于合成长链及含有功能性基团的有机锌化合物，以及残余的碘化溴化物的影响都是该方法的缺陷。

2．碘-锌交换反应
3．硼-锌交换反应
4．汞-锌交换反应
5．格氏试剂和有机锂试剂同卤代锌的反应
6．烷基铝反应
烷基铝同ZnX2之间的反应也可以得到有机锌化合物（Scheme 10），该方法很少有文献采用，而且烷基铝过于活泼，操作起来颇有不便。

二乙基锌应用于气相色谱法分析，在对醛的不等性加成方面有重要作用。

且二乙基锌的价格为每吨1000元左右，具体价格看其纯度。

有机金属化合物在有机催化及医学治疗方面有重要作用，如治疗糖尿病的含钒的化合物就是其中的一种。

1、有机砷药物
如乙酰胂胺，盐酸氧苯胂等，主要用于治疗性病，前者为抗滴虫药，后者对螺旋体有强力杀灭作用，多用作治疗梅毒等疾病。

2.有机汞药物
如醋酸苯汞、汞溴红等。

醋酸苯汞主要用作防腐剂（用量0.001%），汞溴红俗称红汞，常用作消毒剂，它的2%水溶液就是我们常用的红药水。

3.有机锡药物
如用RR’SnO 与R’’COOH 以1:2摩尔比进行反应得一种构型化合物,这个中化合物具有抗癌活性.
4.1许多金属有机化合物有生物毒性，因此广泛应用于农药，例如：代森锌，广泛用于防治各种麦的锈病、马铃薯晚疫病、黄瓜霜病及蔬菜病害。

OH
NHCOCH 3HO
HO
As O 乙酰胂胺OH NH 2·HCl As O 盐酸氧苯胂Hg O C O CH 3
醋酸苯汞O
O Br HgOH ONa Br COONa 汞溴红Sn R'R OCR''
OCR''O
O
(其中R 、R '、R'''为烃基）CH 2NHCS
CH 2NHCS
S
S Zn
代森锌
4.2西力生和赛力散，它们都是有机汞化合物，用于拌种消毒防治各种病菌
因此在农业及医药方面金属有机化合物有着重要的作用。

对于有机金属化合物实验室目前的主要研究方向为: 1) 金属配合物的合成、结构与反应化学；2) 导向有机合成的金属有机化学；3) 惰性化学键的活化与官能团化；4) 主族元素金属有机化学；5) 导向聚合物合成的金属有机化学。

参考文献：1.维基百科-二乙基锌
2. 维基百科-金属有机化合物
3. 黄耀曾，漫谈金属有机化学，大学化学，1990，2，1
4. 莫建军，浅述金属有机化学及其与日常生活的关系，丽水师专学报，1998， 20（2），14 HgO C O CH 3赛力散CH 3CH 2HgCl 西力生。