金屬有機(jī)化合物

organometallic compound

定義：含金屬-碳鍵（M-C）的化合物。也包括類金屬硼、硅、砷、碲與碳鍵合的化合物。

學(xué)科：化學(xué)_有機(jī)化學(xué)_金屬有機(jī)化學(xué)

相關(guān)名詞：過渡金屬 共價(jià)鍵 配位化合物

圖片來源：視覺中國

【延伸閱讀】

游離的金屬原子或離子處于高度的配位不飽和狀態(tài)，容易與各種配體發(fā)生配位反應(yīng)。在金屬有機(jī)化合物中，配合物是指由中心金屬（原子或離子）與配體（通常是帶有孤對(duì)電子的分子、原子或離子）所形成的化合物。其中，中心金屬可以是主族金屬元素，也可以是過渡金屬元素。

在具有熱力學(xué)穩(wěn)定性的主族金屬有機(jī)化合物中，中心金屬的價(jià)電子數(shù)與配體所提供的電子數(shù)總和為8個(gè)，這就是滿足八隅律。對(duì)于ⅠA、ⅡA、ⅢA主族的金屬有機(jī)化合物，通常以與溶劑分子配位或分子間自配位的形式達(dá)到八隅律的要求。

1760年巴黎的一家軍方藥房合成的胂類有機(jī)化合物，被認(rèn)為是金屬有機(jī)化合物和元素有機(jī)化合物的起源。1827年丹麥藥劑師蔡斯合成了第一個(gè)金屬烯烴配合物蔡斯鹽（Zeise鹽），這是過渡金屬有機(jī)化學(xué)起步的里程碑。20世紀(jì)30年代，人們?cè)谘芯窟^渡金屬的羰基化合物時(shí)發(fā)現(xiàn)，熱力學(xué)穩(wěn)定的過渡金屬羰基化合物中，每個(gè)金屬原子的價(jià)電子數(shù)和它周圍的配體提供的電子數(shù)加在一起等于18，或等于最鄰近的下一個(gè)稀有氣體原子的價(jià)電子數(shù)，這種現(xiàn)象被稱為18電子規(guī)則。滿足18電子規(guī)則的金屬有機(jī)化合物稱為配位飽和化合物，不滿足的稱為配位不飽和化合物。

金屬有機(jī)化合物的反應(yīng)主要包括中心金屬上的反應(yīng)、配體上的反應(yīng)以及金屬-碳鍵之間發(fā)生的反應(yīng)。鑒于金屬原子、配體以及金屬-碳鍵的多樣性，金屬有機(jī)化合物所發(fā)生的反應(yīng)不僅多種多樣，而且新穎獨(dú)特，其中包括很多以前無法想象的反應(yīng)，如一氧化碳（CO）和氫氣（H₂）直接反應(yīng)生成甲醇（CH₃OH）等。

在有機(jī)化學(xué)的發(fā)展過程中，過渡金屬越來越多地參與到有機(jī)反應(yīng)中，產(chǎn)生了許多高效的過渡金屬催化的新反應(yīng)。2005年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)獲得者的學(xué)術(shù)成果是關(guān)于過渡金屬催化的烯烴復(fù)分解反應(yīng)，2010年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)獲得者的學(xué)術(shù)成果是關(guān)于過渡金屬催化的偶聯(lián)反應(yīng)。金屬有機(jī)化學(xué)的發(fā)展不僅對(duì)基礎(chǔ)理論研究具有重要的科學(xué)意義，對(duì)推動(dòng)人類的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展以及日常生活也發(fā)揮著積極作用。

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