organometallisissa

Organometallinen kemia tutkii yhdisteitä, joissa metalli on suoraan kiinnittynyt hiiliin M–C-sidoksen kautta. Tällaisia yhdisteitä voivat olla sekä yksittäiset M–C-sidokset että suuremmat yhdisteet, joissa hiili on osa orgaanista fragmenttia kiinnittyneenä metalliin. Organometalliset yhdisteet sisältävät usein myös muita ligandeja, mutta hiili-metallin side on keskeinen tunnusmerkki. Koko ala yhdistää orgaanisen ja epäorgannisen kemian näkökulmia ja kattaa sekä rakenteen tutkimuksen että katalyysiprosessit.

Historia ja kehitys: Varhaisia esimerkkejä ovat Zeisen suola (K[PtCl3(C2H4)]·H2O), joka osoitti hiilen sitoutuvan metalliin. 1951 löydetty ferrocene osoitti, että vakaat organometalliset järjestelyt voivat olla rakennettaan mullistavia. Sen jälkeen organometallic chemistry on kehittynyt nopeasti, ja homogeenisessa katalyysissä on otettu käyttöön muun muassa cross-coupling-reaktiot (esim. Suzuki, Negishi), hydroformylation sekä olefiini-metathesis.

Rakenteeltaan organometallisissa yhdisteissä on M–C-sidoksia; tyypillisiä luokkia ovat metallialkyylit ja -arYYliyhdisteet, hydride- sekä karbonyylijohdannaiset sekä polymeeriyhdisteet. Yleisimmät metallit ovat siirtymäMetallit sekä joitakin p- ja f-blockin metalleja. Ligandeina käytetään muun muassa fosfiineja, hiilimonoksidia (CO) ja Cp-tyyppisiä ligandeja (cyclopentadienyli).

Sovellukset: Organometalliset yhdisteet ovat keskeisiä homogeenisessa katalyysissä, kuten cross-coupling-reaktiot, hydroformylation ja olefiini-metathesis, sekä polymeerien valmistuksessa ja materiaalitutkimuksessa.

Turvallisuus ja työskentely: Monet organometalliset yhdisteet ovat ilmaan ja kosteudelle herkkiä, mikä vaatii erityisiä laboratorio-olosuhteita, kuten Schlenk-linjaa tai ilmatiiviitä glovbox-tiloja ja inertin suojauksen.