химические соединения, в которых углеродные атомы или органические группы связаны непосредственно с атомами металлов. Металлоорганические соединения играют важную роль в химии, во-первых, поскольку удобны для синтеза других соединений, во-вторых, потому что структуры некоторых из них привели химиков к новым полезным концепциям химической связи и, в-третьих, благодаря тому, что участвуют как нестойкие промежуточные соединения (интермедиаты) в каталитических реакциях.
Первое металлоорганическое соединение, диэтилцинк (C2H5)2Zn, выделено в 1847 английским химиком Э.Франклендом, который пытался удалить атом иода из этилиодида C2H5I посредством реакции с цинком. В действительности реакция протекала по уравнению
2C2H5I + 2Zn ? (C2H5)2 Zn + ZnI2
и Франкленд получил бесцветную жидкость, диэтилцинк, которая самовоспламенялась при контакте с воздухом и бурно реагировала с водой. (Большинство металлоорганических соединений чрезвычайно реакционноспособны и обычно возгораются на воздухе.) Примерно в то же время в Копенгагене датский химик В.Цейзе также случайно получил соль K
(соль Цейзе), содержащую, как стало известно позднее, этилен, связанный с платиной.
Эти вещества являются представителями двух главных классов металлоорганических соединений: тех, у которых связи металла с углеродом (M-C) локализованы, и тех, где они делокализованы (в случае переходных металлов). В соединениях первого класса, образуемых всеми металлами, органические группы объединены простыми связями, например, M-CH3 или M-C6H5. Существуют также соединения типов M=CR2 и M?CR, с двойными и тройными металл?углеродными связями, - это карбеновые и карбиновые соединения соответственно.
Другой большой класс металлоорганических соединений ? ?-комплексы. Их называют так потому, что в химическом связывании с d-орбиталями переходных металлов участвуют ?-электроны и ?-орбитали ненасыщенных органических соединений с C=C-, C?C-, C=N- и т.п. связями (см. также ХИМИЯ ОРГАНИЧЕСКАЯ; МОЛЕКУЛ СТРОЕНИЕ). ?-Комплексы включают все соединения, где органическая группа с кратными углерод?углеродными связями присоединена к переходному металлу.
?-Комплексы. У этилена связь направлена перпендикулярно оси связи C=C (а); циклические олефины могут быть связаны по схеме б; ароматические кольца - нейтральные, как в бензоле C6H6, или заряженные, как у циклопентадиенил-аниона C5H5-, ? могут быть связаны по схеме в. Первое и наиболее известное из таких "сандвичевых" соединений ? ферроцен (C5H5)2Fe ? имеет структуру типа в. Ацетилены могут быть связаны с двумя атомами металлов по схеме г. Известны тысячи ?-комплексов, многие из них ? со сложными структурами.
См. также:
МЕТАЛЛООРГАНИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ: СИНТЕЗ И ПРИМЕНЕНИЕ