元素有机化合物 学习要求 1、讨论锂、硼、硅及过渡元素的有机化合物。 2、结合前面已学过的有关镁、磷、硫等元素有机化 合物的知识,使我们对元素有机化学有一个初步的 认识
学习要求 1、讨论锂、硼、硅及过渡元素的有机化合物。 2、结合前面已学过的有关镁、磷、硫等元素有机化 合物的知识,使我们对元素有机化学有一个初步的 认识。 元素有机化合物
概述 元素有机化合物是指有机基团以碳原子直接于金 属或非金属元素(H,O,N,Cl,Br,I,S等非金 属元素除外)相连接的化合物。 如果有机基团是通过氧原子与金属相或非金属元 素相连接的,这一类化合物就不属于元素有机化合物。 例如:醇钠(RONa)、磷酸酯I(RO)3PO丨 般将含有金属-碳键(M-C)的化合物称为有机 金属化合物或金属有机化合物
概 述 一般将含有金属-碳键(M-C)的化合物称为有机 金属化合物或金属有机化合物。 元素有机化合物是指有机基团以碳原子直接于金 属或非金属元素(H,O,N,Cl,Br,I,S等非金 属元素除外)相连接的化合物。 如果有机基团是通过氧原子与金属相或非金属元 素相连接的,这一类化合物就不属于元素有机化合物。 例如 :醇钠(RONa)、磷酸酯 [(RO)3PO]
1827年问世的 Zeisekptcl2(CH2=CH2)是第一个被发现的具 有不饱和有机分子与金属键链的有机金属化合物。此后,有 机硅、有机钠、有机锌等相继问世并得到应用。著名的格氏 试剂及其催化反应极大地推动了有机化学的发展, Ziegler Nata催化剂也给工业带来了巨大经济效益。1951年具有特 殊结构和类似芳烃的二茂铁得到了制备和结构确证,为有机 过渡金属开辟了一大类新型的有机金属配合物。现已发现, 周期表中几乎所有金属元素都能和碳结合,形成不同形式的 金属有机化合物。迄今已先后有10位科学家因在有机金属化 学领域做出的巨大贡献而荣获 Nobel化学奖
1827年问世的ZeiseKPtCl3 (CH2 =CH2 )是第一个被发现的具 有不饱和有机分子与金属键链的有机金属化合物。此后,有 机硅、有机钠、有机锌等相继问世并得到应用。著名的格氏 试剂及其催化反应极大地推动了有机化学的发展,ZieglerNatta催化剂也给工业带来了巨大经济效益。1951年具有特 殊结构和类似芳烃的二茂铁得到了制备和结构确证,为有机 过渡金属开辟了一大类新型的有机金属配合物。现已发现, 周期表中几乎所有金属元素都能和碳结合,形成不同形式的 金属有机化合物。迄今已先后有10位科学家因在有机金属化 学领域做出的巨大贡献而荣获Nobel化学奖
最早的金属有机化合物是1827年由丹麦药剂师 Zeise 用乙醇和氯铂酸盐反应而合成的;比俄国门捷列夫1869年 提出元素周期表约早40年 Cl-Pt-Cl K
最早的金属有机化合物是1827年由丹麦药剂师Zeise 用乙醇和氯铂酸盐反应而合成的;比俄国门捷列夫1869年 提出元素周期表约早40年
金属与烷基以s键直接键合的化合物是1849年由 Frank1and在偶然的机会中合成的( Frankland是He的发 现人)。他设计的是一个获取乙基游离基的实验: n+Hs→ CHnL 1/(C2H5)2Zn +1/ Znl CAH 实验中误将CH1当成了乙基游离基;但是这却是获得 二乙基锌的惊人发现。所以,人们称这个实验为“收获最 多的失败”。直到1900年 Grignard试剂发现前,烷基锌 直作为是重要的烷基化试剂使用
金属与烷基以s键直接键合的化合物是1849年由 Frankland在偶然的机会中合成的(Frankland是He 的发 现人)。他设计的是一个获取乙基游离基的实验: 实验中误将C4 H10当成了乙基游离基;但是这却是获得 二乙基锌的惊人发现。所以,人们称这个实验为“收获 最 多的失败”。直到1900年Grignard试剂发现前,烷基 锌一 直作为是重要的烷基化试剂使用
1890年Mond发现了羰基镍的合成方法; 1900年 Grignard发现了 Grignard试剂(获得1912年诺贝 尔化学奖)。 1951年 Paulson和Mil1lr合成著名的“夹心饼干”—二茂 铁, 1973年 fischer合成了其他金属的二茂化合物 他们共同获得了1973年的诺贝尔化学奖
1890年Mond发现了羰基镍的合成方法; 1900年Grignard发现了Grignard试剂(获得1912年诺贝 尔化学奖)。 1951年Pauson和Miller合成著名的“夹心饼干”——二茂 铁, 1973年Fischer 合成了其他金属的二茂化合物 他们共同获得了1973年的诺贝尔化学奖
及1953年末 Ziegler领导的西德 MaxPlank煤炭研究所 发现的 Ziegler催化剂。随后, Natta发现 Natta催化 剂,史合称 Ziegler- Natta催化剂。获得了诺贝尔化 学奖 Ziegler- Natta催化剂也给工业带来了巨大经济效益。 Lipscomb(1976年)由于对硼烷类的缺电子键的理论研 究获得了诺贝尔化学奖。 1979年研究烯烃硼氢化的H.C.BroW与有机磷 Wittig反 应者 Wittig获得诺贝尔化学奖。 2000-FAlan Heeger, Alan G. MacDiarmid Hideki shirakawa因 Ziegler- Natta催化合成导电高分子 聚乙炔而获得诺贝尔奖
及1953年末Ziegler领导的西德MaxPlank煤炭研究所 发现的Ziegler催化剂。随后,Natta发现Natta催化 剂,史合称Ziegler-Natta催化剂。获得了诺贝尔化 学奖 Ziegler-Natta催化剂也给工业带来了巨大经济效益。 1979年研究烯烃硼氢化的H.C.Brown与有机磷Wittig反 应者Wittig获得诺贝尔化学奖。 Lipscomb(1976年)由于对硼烷类的缺电子键的理论研 究获得了诺贝尔化学奖。 2000年Alan J. Heeger, Alan G. MacDiarmid, Hideki Shirakawa因Ziegler-Natta催化合成导电高分子— —聚乙炔而获得诺贝尔奖
元素化合物的分类和重要性 根据元素在周期表的地位及各元素与碳成键的类型, 大体上可把元素有机化合物分为离子型化合物,6键化 物以及非经典键化合物等三大类 分类 1、离子型化合物 2、δ键化合物有机基团以δ键与金属或非金属元素 相键合的化合物。 3、非经典键化合物 碱金属和碱土金属(IA、ⅡA元素)电负性很小, 它们所形成的烃基化合物,大多为离子化合物,其通史 为RM,R2M,它们具有离子化合物的典型特征,可以把 它们看作为烃RH的盐类
元素化合物的分类和重要性 一、分类 1、离子型化合物 2、δ键化合物有机基团以δ键与金属或非金属元素 相键合的化合物。 3、非经典键化合物 根据元素在周期表的地位及各元素与碳成键的类型, 大体上可把元素有机化合物分为离子型化合物,δ键化 合物以及非经典键化合物等三大类。 碱金属和碱土金属(ⅠA、ⅡA元素)电负性很小, 它们所形成的烃基化合物,大多为离子化合物,其通史 为RM,R2M,它们具有离子化合物的典型特征,可以把 它们看作为烃R-H的盐类
重要性 元素有机化合物作为有机合成试剂和有机反应 的高效、高选择性催化剂,近二十年来进行了广泛 而深入的研究,发展迅速。 此外,在塑料添加剂、抗震剂、杀菌剂等方面 也有着广泛应用。如果没有金属有机化合物作为催 化剂,精细有机化工如制药工业、香料工业的发展 简直不可想象
此外,在塑料添加剂、抗震剂、杀菌剂等方面 也有着广泛应用。如果没有金属有机化合物作为催 化剂,精细有机化工如制药工业、香料工业的发展 简直不可想象。 二、重要性 元素有机化合物作为有机合成试剂和有机反应 的高效、高选择性催化剂,近二十年来进行了广泛 而深入的研究,发展迅速
C-M键的一般合成方法 金属与卤代烃反应 格氏试剂合成法,有机锂化合物也主要用该发制备。 nCH+Li无水乙醚 低温 n-ChoLi licl 、金属盐与有机金属化合物反应 利用碱金属或碱土金属的有机化合物与其他金属盐类反应, 来合成其他金属的有机化合物。此反应可看作是复分解反应。 RM +MX RM+ MX 利用活泼的金属有机化合物合成活性较低的金属有 机化合物或非金属有机化合物
C-M键的一般合成方法 一、金属与卤代烃反应 格氏试剂合成法,有机锂化合物也主要用该发制备。 n-C4 H9 + 2Li n-C4 H9 Li + LiCl 无 水 乙 醚 N2 ,低 温 二、金属盐与有机金属化合物反应 利用碱金属或碱土金属的有机化合物与其他金属盐类反应, 来合成其他金属的有机化合物。此反应可看作是复分解反应。 RM +M'X RM' + MX 利用活泼的金属有机化合物合成活性较低的金属有 机化合物或非金属有机化合物