رفتن به مطلب

آشنايي با شيمي آلي فلزي


azarafrooz

ارسال های توصیه شده

شيمي آلي فلزي به ترکيباتي گفته مي‌شود که حداقل يک پيوند کربن _ فلز داشته باشد (C-M) و شامل
فلزات
واقعي و شبه فلزات از قبيل Si ، As ، B مي‌باشد. بنابراين اين پيوند مي‌تواند يک
پيوند کووالانسي
ساده باشد. مانند پيوند در تترااتيل سرب. يا يک
پيوند داتيو
باشد، مانند پيوند در فروسين يا حتي
يوني
باشد، مانند پيوند در اتيل سديم (
5777be605624a74faae9a364d915c9f6.png
).

 

 

ترکيبات آلي فلزي را ممکن است صرفا به عنوان ترکيباتي که شيمي آلي فلزات را تشکيل ميدهند مشخص کرد.با وجود اين،مرز بندي بين ترکيبات آلي فلزي و شيمي آلي فلزي واضح و روشن نيست.هر شيميداني نيکل تترا کربونيلNi(CO)4 را به عنوان يک ترکيب آلي فلزي شناسايي ميکند،با وجود اين ، به سختي ميتوان کربن مونوکسيد را نوعا يک ترکيب آلي قلمداد کرد.به همين ترتيب ترکيبات آلي فسفر ، آلي گوگرد و آلي سلنيم در مرز شيمي آلي فلزي قرار ميگيرند ، با اينکه فسفر ، گوگرد و سلنيم جزو نا فلزات مرزي هستند.

 

 

0ce2a9e68a8c89f9e8f8d221686e4525.png

 

 

شيمي آلي فلزي فهم و ادراک بهتري از پيوند،ساختار و واکنش پذيري مولکولها به دست ميدهد که پاره اي از آنها منحصر به خود شيمي آلي فلزي است.

 

 

اين زمينه از شيمي انواع گوناگوني از ترکيبات را در بر مي گيرد .اين ترکيب ها عبارتند از ترکيب هايي که هم داراي پيوند (?) و هم داراي پيوند (?) بين اتم هاي فلز و کربن مي باشند. تعداد زيادي ترکيب ها ي خوشه اي ، حاوي يک يا چند پيوند فلز- فلز را شامل مي شوند . همچنين شامل مولکولهايي مي شوند که ساختار غير معمول يا ناشناخته در شيمي آلي دارند و واکنش هايي را در بر مي گيرند که در بعضي موردها مشابه واکنش هاي شناخته شده در شيمي آلي اند . در برخي موردها ، کاملا با آن تفاوت دارند. ترکيب هاي آلي فلزي افزون بر خواص جالب توجه ، کاتاليزگرهايي را نيز مي سازند که از نظر صنعتي بسيار مفيدند . در سالهاي اخير واکنشگر هاي آلي فلزي در سنتز تعداد زيادي از مولکولها ، نقش کليدي و اساسي پيدا کرده اند . همچنين اين ترکيب ها ، مولکولهايي را شامل مي شوند که تعداد زيادي از آن ها داراي فعاليت هاي بيولوژيکي اند.

 

 

تاريخچه

 

 

: در سال 1760 بنيان شيمي آلي فلزي در يک داروخانه متعلق به ارتش فرانسه در پاريس گذاشته شد . در آن داروخانه فردي به نام کادت با استفاده از نمک هاي کبالت، روي داروها ي اعصاب کار مي کرد . وي موفق شد از ترکيب هاي معدني کبالت که حاوي آرسنيک بود نخستين ترکيب آلي فلزي را بدست آورد که در واقع حاوي اکسيد کاکوديل ( به معني بدبو) بود.

 

As2O3+ 4 CH3COOK ----->[(CH3)2As]2O

 

نخستين ترکيب آلي فلزي

 

در سال1827 نمک زايس Na[PtCl3(C2H4)] نخستين کمپلکس اولفين دار توسط زايس تهيه شد .

 

: در سال 1840 بونسن پژوهش بر روي ترکيب هاي کاکوديل که آن ها را " آلکا آرسين " مي ناميد ادامه داد.

 

ضعيف بودن پيوند As-As در مولکولهايي از نوع R2As-AsR2 ، سبب شد که ترکيب هاي فراواني مانند (CH3)2AsCN ساخته شود .

 

 

شيمي آلي فلزي را به شيميسيت انگليسي « فرانکلند » (Frankland) نسبت مي‌دهند. او در سال 1849 دي‌اتيل روي را سنتز نمود و سپس استفاده از ترکيبات آلي روي را در سنتز مواد آلي توسعه داد. نمک زايس (
b392ddac5d80080a71b38a40860f8178.png
) نيز بيش از يک قرن است که شناخته شده است.

 

در اوايل قرن اخير (1900 ميلادي) شيميست فرانسوي victor. Grignard روش مناسبي جهت تهيه ارگاند منيزيم هاليد را توسعه داد، بطوري که بزودي بجاي ترکيبات آلي روي به عنوان حد واسط در سنتز ترکيبات آلي مورد استفاده قرار گرفت. سنتز اتفاقي فروسين در سال 1951 و شناخته شدن متعاقب ساختمان مولکولي آن راه تحقيق را براي زمينه‌اي با تنوع غير قابل پيش بيني هموار کرد که اهميت بسزايي در درک ما از پيوندهاي شيميايي داشته است.

 

 

 

 

 

 

 

 

خواص ترکيبات آلي فلزي

 

 

 

شباهت ترکيبات آلي فلزي از نظر خواص فيزيکي به ترکيبات آلي در مقايسه با ترکيبات معدني بيشتر است. بسياري از اين ترکيبات داراي ساختار مولکولي منفک هستند و در نتيجه در دماهاي معمولي بصورت بلورهايي با نقطه ذوب پايين ، مايعات و يا گازها ديده مي‌شوند. اين ترکيبات معمولا در حلالهاي آلي کم قطبي از قبيل تولوئن ،
اترها
و يا دي‌کلرو متان قابل حل هستند.

 

از نظر خصوصيات شيميايي ، تفاوت قابل ملاحظه‌اي بين ترکيبات آلي فلزي وجود دارد و مثلا ، پايداري حرارتي آنها بطور قابل ملاحظه‌اي به ترکيب شيميايي آنها بستگي دارد. از اين رو ، تترامتيل سيلان (
1a551ba08d3995c4d2531d88518d09d2.png
) پس از چندين روز نگهداري در دماي 500 درجه سانتيگراد بلا تغيير مي‌ماند، در حالي که تترامتيل تيتان (
7e3baf2c22d7d7af668833904be025a6.png
) در دماي اطاق سريعا تجزيه مي‌شود.

 

 

 

پايداري در برابر اکسايش

 

 

 

کليه ترکيبات آلي فلزي از نقطه نظر ترموديناميکي اکسايش ناپايدار هستند. نيروي محرکه لازم براي اکسايش اين ترکيبات به واسطه تشکيل اکسيد فلز ،
دي‌اکسيد کربن
و آب که انرژي آزاد منفي بالايي دارند، تامين مي‌شود. همچنين بيشتر اين ترکيبات از نقطه نظر سينتيکي در دماي اطاق يا پايين‌تر در مقابل اکسايش ناپايدار هستند. اغلب اين ترکيبات مانند
62e233f3c961b8c842f317bafd075074.png
،
8f133780ab8e03faa5935f57591d1ca9.png
،
9a03babaf150243f029ccf3854d83d6d.png
به خودي خود در هوا آتش مي‌گيرند. همچنين بيشتر مشتقات فلزات واسطه در برابر
اکسيژن
حساس هستند و معمولا متداول و غالبا ضروري است که اين مشتقات ، زير اتمسفر بي‌اثري از گاز
نيتروژن
يا
آرگون
مورد بررسي و مطالعه قرار بگيرند.

 

 

 

پايداري در برابر
آبکافت

 

 

 

سرعت آبکافت يک ترکيب آلي فلزي به قطبيت پيوند C-M آن بستگي دارد. مثلا وقتي قطبيت پيوند زياد باشد (مثلا در
d3df6690cb343b456dfa7e3e750e7443.png
) حمله مولکولهاي آب بطور سريع انجام مي‌گيرد، در صورتي که
8407bff71088a103d3eb55e793639383.png
در دماي اطاق با وجود داشتن يک اوربيتال خالي 2P در اتم
بور
تحت تاثير مولکولهاي آب قرار نمي‌گيرد. اکثر مشتقات آلي فلزات واسطه خنثي در مقابل فرآيند آبکافت بي اثر هستند، ولي
لانتانيدهاي
آلي بشدت ، مستعد آبکافت مي‌باشند و علت آن را مي‌توان به خاصيت قطبي پيوند ، اندازه بزرگتر
اتم
مرکزي و حضور تعداد زياد اوربيتالهاي خالي کم‌انرژي نسبت داد.

 

 

 

طبقه بندي ترکيبات آلي فلزي

 

 

 

مشتقات عناصر گروه اصلي

 

 

 

عناصر اصلي در گروهها (که فقط با الکترونهاي s و p پيوند تشکيل مي‌دهند.) عموما
پيوندهاي کووالانسي سيگما
با کربن تشکيل مي‌دهند، باستثناي
فلزات قليايي
و
قليايي خاکي
با کربن عمدتا يوني است. ساختمانهايي که کمبود الکترون دارند، بوسيله عناصري از قبيل Al ، Mg ، Be ،Li تشکيل مي‌شوند و ترکيبات خوشه‌اي را توليد مي‌کنند ، مانند
d79df2a6e8e9eb999eb9ed881a3ed11b.png
.

 

 

 

مشتقات عناصر واسطه

 

 

 

در مورد فلزات واسطه (که براي تشکيل پيوند از اوربيتالها و الکترونهاي d و در صورت لزوم f استفاده مي‌کنند) معمولا کمپلکسهاي ? دارنده پيوندهاي داتيو تشکيل مي‌شود. به عبارت ديگر ، عناصر واسطه d اغلب نه تنها داراي پيوندهاي سيگما بوده، بلکه پيوندهايي از نوع ? نيز دارند. به عبارت ساده‌تر ، پيوند بين اتمهاي واسطه و مولکولهاي آلي اشباع نشده بوسيله تبادل الکترون در دو جهت مخالف تشکيل مي‌شود.

 

ساده‌ترين مثال پيوندي است که بين مونوکسيد کربن و اتم فلز در کربونيلهاي فلزي تشکيل مي‌شود. در اين گونه پيوندها فلز بايد اوربيتالهاي خالي d داشته باشد، تا بتواند الکترونهاي داده شده توسط CO را بپذيرد و نيز بايد اوربيتالهاي اشغال شده d داشته باشد، تا بتواند الکترونهاي خود در اوربيتال d را به ليگاند بدهد

 

 

 

 

 

 

لینک به دیدگاه

به گفتگو بپیوندید

هم اکنون می توانید مطلب خود را ارسال نمایید و بعداً ثبت نام کنید. اگر حساب کاربری دارید، برای ارسال با حساب کاربری خود اکنون وارد شوید .

مهمان
ارسال پاسخ به این موضوع ...

×   شما در حال چسباندن محتوایی با قالب بندی هستید.   حذف قالب بندی

  تنها استفاده از 75 اموجی مجاز می باشد.

×   لینک شما به صورت اتوماتیک جای گذاری شد.   نمایش به صورت لینک

×   محتوای قبلی شما بازگردانی شد.   پاک کردن محتوای ویرایشگر

×   شما مستقیما نمی توانید تصویر خود را قرار دهید. یا آن را اینجا بارگذاری کنید یا از یک URL قرار دهید.

×
×
  • اضافه کردن...