第三章 有机金属化合物..

第三章金属有机化合物在有机合成中的应用第一部分金属有机化合物概述一、什么是金属有机化合物？金属有机化合物，简单的说，就是碳原子和金属原子直接相连的化合物。

最经典的金属有机化合物包括格氏试剂、丁基锂等；后来研究范围扩展到过渡金属有机物。

金属与碳直接键合的“有机的”化合物才是金属有机化合物含B—C，Si—C，P—C等键的有机化合物，在制法、性质、结构等方面与金属有机化合物很相似，可称它们为元素有机化合物或类金属有机化合物并把它们放在金属有机化学中讨论。

广义金属有机化合物，将硫、硒、碲、磷、砷、硅、硼等带有金属性质的非金属都算成金属，实际上已经超越了经典金属有机化合物的范畴。

但是由于元素有机化学和金属有机化学有着千丝万缕的联系，将其混在一起也不致引起太大的混乱。

二、金属有机化合物的分类总体上可分为二大类：即非过渡金属有机化合物和过渡金属有机配合物。

(1) 非过渡金属有机化合物：包括主族金属有机化合物和类金属（元素）有机化合物。

主族金属的d层轨道中已填满了电子，用s、p轨道中的电子与有机基团成键。

(2) 过渡金属有机配合物：主要是指由过渡金属与有机基团所形成的化合物。

过渡金属除s、p轨道外，d轨道的电子也参加成键。

配位不饱和的过渡金属有机配合物存在空轨道，为它们作为催化剂和有机合成试剂提供了条件。

非过渡金属有机化合物通常包括三类：第一类：主族金属有机化合物第一族的锂、钠、钾第二族的铍、镁、钙第十三族的铝、镓、铟、铊第十四族的锡、铅第十五族的铋第二类：第十一、十二族金属有机合物第十一族的铜、银、金第十二族的锌、镉、汞CuLiRCu R2第三类：元素有机化合物第十三族的硼第十四族的硅第十五族的磷、砷第十六族的硫、硒、碲等所形成的有机化合物用于形成非过渡金属有机化合物的金属包括：过渡金属有机配合物主要是指由第三~第十族的过渡金属形成的有机物几种有代表性的过渡金属配合物三、金属有机化合物的发展历程下面按时间顺序来说明金属有机化合物产生和发展及其规律以及在实践中的应用，并探讨学科的研究方法。

第三章金属及其化合物第一部分钠及其化合物一、钠的物理性质银白色、质地较软，密度比水小，熔点低。

二、从原子结构认识钠的化学性质——还原性1．钠与非金属单质反应(1)与O2反应Na2(2)与Cl2反应的化学方程式：2Na＋Cl22NaCl。

(3)与S反应的化学方程式：2Na＋S==Na2S。

2．钠与水的反应钠与水的反应：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑。

（1）与水反应的离子方程式：2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑。

（2）钠与水(含酚酞)反应的实验现象及解释：3．钠与盐酸的反应钠与盐酸反应的离子方程式为2Na ＋2H ＋===2Na ＋＋H 2↑。

酸不足时：先与酸电离出的H ＋反应，过量的钠再与水反应。

4、实质：钠与水、酸反应的实质都是与H ＋的反应。

5、钠与盐溶液的反应：钠不能把盐溶液中的金属阳离子置换出来。

钠与盐溶液反应时，钠先与水反应生成氢气和氢氧化钠，然后氢氧化钠与盐溶液再反应。

如：钠投入CuSO 4溶液中， 2Na ＋2H 2O===2NaOH ＋H 2↑ CuSO 4+ 2NaOH = Na 2SO 4 +Cu(OH)2↓2Na ＋2H 2O ＋CuSO 4 = H 2↑＋Na 2SO 4 +Cu(OH)2↓ 反应的离子方程式为:2Na ＋2H 2O ＋Cu 2＋===2Na ＋＋Cu(OH)2↓＋H 2↑。

钠投入BaCl 2溶液中，反应的化学方程式为2Na ＋2H 2O===2NaOH ＋H 2↑。

三、钠的制取、保存及用途1．制取：化学方程式为2NaCl(熔融)2Na ＋Cl 2↑。

2．保存：密封保存，通常保存在石蜡油或煤油中。

3、钠失火的处理：沙土盖灭，不能用水或泡沫灭火器灭火。

4．用途(1)钠、钾合金(液态)可用于原子反应堆的导热剂。

(2)作强还原剂，将某些稀有金属从它们的卤化物中还原出来，如4Na ＋TiCl 4=====熔融Ti ＋4NaCl 。

第三章有机化学知识点总结有机化合物：含有碳元素的化合物。

常有氢和氧，还含有氮、磷、硫、卤素等元素。

【注意】（碳的氧化物、碳酸及其盐、碳的金属化合物是无机化合物）。

烃：只含有碳和氢两种元素的有机物，甲烷是最简单的烃。

）2、物理性质：甲烷是一种没有颜色，没有气味的气体。

密度比空气小，极难溶于水。

（可以用排水法和向下排空气法收集甲烷）3、化学性质：通常情况下，甲烷比较稳定，与酸性高锰酸钾等强氧化剂不反应，与强酸、强碱也不反应。

但在一定条件下，甲烷也会发生某些反应。

1）燃烧反应：CH4+2O2CO2+2H2O 。

（纯净的甲烷在空气中安静地燃烧，火焰呈淡蓝色）2）取代反应：（有机化合物分子里的原子或原子团被其它原子或原子团所代替的反应）甲烷与氯气的反应方程式①。

②。

③。

④。

★（条件：光照）五种产物（两种气体：一氯甲烷和氯化氢，其他三种均为液体）甲烷与氯气取代反应实验现象：气体颜色逐渐变浅，试管壁有油状液滴出现，同时试管上方有白雾生成，试管内液面逐渐降低。

二、烷烃：（烃分子中碳原子之间都以碳碳单键结合成链状，剩余价键均与氢原子结合，使每个碳原子的化合价都达到“饱和”，这样的烃叫做饱和烃，也称为烷烃）。

分子通式为C n H2n+21、烷烃的命名：烷烃碳原子数在十以内时，以甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸依次代表碳原子数，其后加“烷”字，碳原子数在十以上时，以“汉字数字”代表。

例如：十一烷。

2、烷烃的物理性质：常温下的状态（设碳原子数为n），当n ≤4 时为气态；随着碳原子数的增加，烷烃的熔沸点依次升高，烷烃的密度依次增大。

3. 烷烃的化学性质：1、稳定性：与甲烷类似，通常情况下，不与强酸、强碱、高锰酸钾等强氧化剂反应。

2、可燃性：都能燃烧，反应通式为C n H2n+2+213nO2nCO2+(n+1)H2O。

3、在光照条件下能与氯气发生取代反应。

4、同系物和同分异构体1. 结构相似，在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质互称同系物。

有机化学中的有机金属化合物有机金属化合物是有机化学领域中的一个重要分支，它们在化学反应、催化剂和材料科学等方面具有广泛的应用。

本文将介绍有机金属化合物的概念、合成方法、理论基础以及一些重要的应用领域。

一、有机金属化合物的概念及分类有机金属化合物是含有一个或多个碳－金属化合键的化合物，其中金属通常是过渡金属或主族金属。

根据金属原子与有机配体的配位方式和配体的性质，有机金属化合物可分为有机配合物和金属有机化合物两类。

有机配合物是指金属原子与一个或多个有机配体通过配位键相连的化合物。

配体通常是含有氮、氧、硫等原子的有机化合物，它们通过静电作用、配位键或共价键与金属原子相连。

金属有机化合物是指金属与一个或多个碳原子直接形成化学键的化合物。

这类化合物通常由一个有机配体直接与金属发生键合，形成金属－碳化学键。

二、有机金属化合物的合成方法1. 配位反应法：通过配位反应将有机配体与金属原子结合，合成有机配合物。

2. 金属加成反应法：通过碳－碳双键或碳－碳三键的加成反应，将金属原子直接与有机分子中的π键形成键合。

3. 氧化加成反应法：将醇、酮、醛等有机化合物与金属原子进行反应，生成金属有机化合物。

4. 烷基化反应法：将卤代烃或烯烃与金属锂、镁等金属化合物反应，生成金属有机化合物。

三、有机金属化合物的理论基础研究有机金属化合物的理论基础主要包括配位化学、有机化学和无机化学的知识。

其中，配位化学研究金属原子与有机配体之间的配位键和配位结构；有机化学研究有机分子的结构和反应性质；无机化学研究金属的性质和反应规律。

四、有机金属化合物的应用领域1. 催化剂：有机金属化合物在催化剂领域应用广泛，可以用于有机合成反应、杂环合成、聚合反应等。

2. 有机光电材料：一些含有金属有机化合物的有机材料，具有发光、导电等特性，被广泛应用于有机光电器件的制备。

3. 药物合成：有机金属化合物在药物合成中扮演着重要角色，可以用于有机合成的催化反应、活化底物等。

有机金属化合物概述有机金属化合物是指含有碳-金属键的化合物，其中碳与金属的共价键强度较高。

这些化合物在有机合成领域具有重要的应用，可作为催化剂、配位化合物和有机合成试剂等。

本文将介绍有机金属化合物的基本概念、分类和常见的应用。

基本概念碳-金属键碳-金属键是一种有机化学中特殊的化学键，是碳原子与金属原子之间形成的共价键。

这种键的形成可通过碳上的一个孤对电子与金属离子或金属原子之间的轨道重叠来实现。

在有机金属化合物中，碳-金属键能够稳定存在并发挥重要的化学活性。

形成机制有机金属化合物的形成通常可通过两种主要的反应机制：还原反应和氧化加成反应。

1.还原反应：还原反应是指有机化合物中的碳-金属键由碳氢键还原为碳-金属键的反应。

这种反应常常涉及金属还原剂的参与，例如利用氢化铝锂（LiAlH4）还原酮或醛化合物中的碳氧键。

2.氧化加成反应：氧化加成反应是指有机化合物中的碳-碳键和金属化合物之间发生的反应。

这种反应通常由过渡金属催化剂催化，如钯（Pd）、铜（Cu）等。

氧化加成反应可以在碳-碳键的一个碳上形成新的碳-金属键。

分类有机金属化合物可根据金属原子的性质和特征进行分类。

以下是常见的有机金属化合物的分类：1.含有单质金属的化合物：如铁（Fe）、铜（Cu）、锌（Zn）等。

这些化合物中，金属原子仅由一种金属元素构成。

2.含有多质金属的化合物：如镍铜催化剂（Ni-Cu）、钯铂催化剂（Pd-Pt）等。

这些化合物中，金属原子由两种或多种金属元素组成，通过合金形式存在。

3.有机金属配位化合物：这类化合物包含一个或多个有机配体与金属中心形成配位键。

常见的有机金属配位化合物有金属醇配合物、金属胺配合物等。

4.有机金属簇合物：这类化合物由多个金属原子通过金属-金属键（如金属之间的金属桥键）和有机配体相互连接而成。

应用1.催化剂：有机金属化合物经常在有机合成反应中作为催化剂使用。

它们能够提高反应速率、提高选择性和控制反应路径。