עיקרי אחר

תרכובת אורגנית-תרכובת כימית

תוכן עניינים:

תרכובת אורגנית-תרכובת כימית
תרכובת אורגנית-תרכובת כימית

וידאו: תרכובות פחמן בחיי יום יום 2024, יוני

וידאו: תרכובות פחמן בחיי יום יום 2024, יוני
Anonim

הגדרת מאפיינים

תרכובת נחשבת אורגנו-מתכתית אם היא מכילה לפחות קשר מתכת-פחמן אחד (M ― C) כאשר הפחמן הוא חלק מקבוצה אורגנית. בדרך כלל, קבוצה אורגנית מכילה קשרי פחמן-מימן (C ― H); למשל, קבוצת מתיל פשוטה, CH 3, ו homologs גדול כגון אתיל, C 2 H 5, אשר מייחסים אטום המתכת באמצעות אטום פחמן אחד בלבד. (קבוצות אלקיל פשוטות כמו אלה מקוצרות לרוב בסמל R.) קבוצות אורגניות מורחבות יותר כוללות את קבוצת cyclopentadienyl, C 5 H 5, שבהם כל חמשת אטומי הפחמן יכולים ליצור קשרים עם אטום המתכת. המונח מטאלי מתפרש באופן רחב בהקשר זה; לפיכך, כאשר קבוצות אורגניות מחוברות למטלואידים כגון בורון (B), סיליקון (Si), גרמניום (Ge) וארסן (As), התרכובות המתקבלות נחשבות לארגנו-מתכתיות יחד עם אלה המכילות מתכות אמיתיות כמו ליתיום. (לי), מגנזיום (מג), אלומיניום (אל), וברזל (Fe). ה"מתכת "בתרכובת אורגנו-מתכתית יכולה לכלול את רוב היסודות, למעט חנקן (N) וזרחן (P) בקבוצה 15 וכל היסודות בקבוצות 16 (קבוצת החמצן), 17 (הלוגנים) ו -18 (גזים אצילים).

אחת הדוגמאות תרכובת אורגנו הוא trimethylboron, B (CH 3) 3, אשר מכיל שלושה אג"ח B-C.

אחר הוא פרוזן, Fe (C 5 H 5) 2, בעל מבנה מורכב יותר כאשר אטום הברזל דבוק בין שתי טבעות C 5 H 5. חלק מהתרכובות עם קשרי מתכת-פחמן אינם נחשבים אורגנו-מתכתיים, מכיוון שאטום הפחמן המרכיב אינו חלק מקבוצה אורגנית; שתי דוגמאות הן קרביד מתכות - כמו Fe 3 C, מוצק קשה המהווה מרכיב מברזל יצוק - ותרכובות ציאניד מתכתיות - כמו פיגמנט הצבע הכחול העמוק כחול פרוסי, KFe 2 (CN) 6.

התפתחויות היסטוריות

מתחם אורגנומתכתיות הסינטטי הראשון, K [PtCl 3 (C 2 H 4)], הוכן על ידי הרוקח דנית ויליאם ג Zeise ב 1827 ולעתים קרובות מכונה המלח של Zeise. באותה העת, היה Zeise בשום אופן קביעת המבנה של המתחם החדש שלו, אבל היום זה ידוע שיש במבנה מולקולת אתילן (H 2 C = CH 2) שחוברת דרך שני אטומי פחמן אל הפלטינה המרכזית (Pt) אטום. אטום הפלטינה גם קשור לשלושה אטומי כלור (Cl). יון האשלגן, K +, קיים כדי לאזן את המטען.

החיבור של אטומי הפחמן האתילני לאטום הפלטינה המרכזי מזכה את המלח של זייז כתרכובת אורגנו-מתכתית. התפתחות בעלת השפעה מיידית יותר על תחום הכימיה הייתה התגלית בשנת 1849 על ידי הכימאי הבריטי, שהוכשר על ידי גרמניה, אדוארד פרנקלנד, מ דיאתילזינק, H 5 C 2 ―Zn ― C 2 H 5, אותו הראה שימושי מאוד ב סינתזה אורגנית. מאז נעשה שימוש הולך וגובר בתרכובות אורגנו-מתכתיות בסינתזה אורגנית הן במעבדה והן בתעשייה.

אבן דרך נוספת בפיתוח השדה הייתה גילוי הטטרה-קרבוניל ניקל על ידי הכימאי התעשייתי הבריטי המשכיל לודוויג מונד ועוזריו בשנת 1890. בשנת 1951 גילו הכימאי התיאורטי הגרמני ארנסט אוטו פישר והכימאי הבריטי סר ג'פרי וילקינסון באופן עצמאי את מבנה הכריך של המתחם פרוזן. תגליותיהם המקבילות הובילו לחשיפתם לאחר מכן של תרכובות אחרות עם מבני כריך, ובשנת 1973 הוענק פישר ווילקינסון במשותף לפרס נובל לכימיה על תרומתם לחקר התרכובות האורגומומטליות. מאז שנות החמישים כימיה אורגנו-מטאלית הפכה לתחום פעיל מאוד, המסומן על ידי גילוי תרכובות אורגנו-מטאליות חדשות יחד עם אפיונן המבני והכימי המפורט ויישומם כחומרים ביניים וזרזים סינתטיים בתהליכים תעשייתיים. שתי אורגנו-מתכות שנתקלו בטבע הן הקואנזים הוויטמין B 12, המכיל קשר קובלט-פחמן (Co ― C), ודימתיל -כספית, H 3 C ― Hg ― CH 3, המיוצר על ידי חיידקים בכדי לחסל את הכספית המתכת הרעילה. עם זאת, תרכובות אורגנו-מתכתיות בדרך כלל אינן שגרתיות בתהליכים ביולוגיים.