PDA

توجه ! این یک نسخه آرشیو شده میباشد و در این حالت شما عکسی را مشاهده نمیکنید برای مشاهده کامل متن و عکسها بر روی لینک مقابل کلیک کنید : آشنايي با شيمي آلي فلزي



nafise sadeghi
6th October 2008, 06:50 AM
شيمي آلي فلزي به ترکيباتي گفته مي‌شود که حداقل يک پيوند کربن _ فلز داشته باشد (C-M) و شامل فلزات (http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/mavara-index.php?page=%D9%81%D9%84%D8%B2) واقعي و شبه فلزات از قبيل Si ، As ، B مي‌باشد. بنابراين اين پيوند مي‌تواند يک پيوند کووالانسي (http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/mavara-index.php?page=%D9%BE%DB%8C%D9%88%D9%86%D8%AF+%DA% A9%D9%88%D9%88%D8%A7%D9%84%D8%A7%D9%86%D8%B3%DB%8C ) ساده باشد. مانند پيوند در تترااتيل سرب. يا يک پيوند داتيو (http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/mavara-index.php?page=%D9%BE%DB%8C%D9%88%D9%86%D8%AF+%D8% AF%D8%A7%D8%AA%DB%8C%D9%88) باشد، مانند پيوند در فروسين يا حتي يوني (http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/mavara-index.php?page=%D9%BE%DB%8C%D9%88%D9%86%D8%AF+%DB% 8C%D9%88%D9%86%DB%8C) باشد، مانند پيوند در اتيل سديم (http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/img/daneshnameh/math/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.


http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/img/daneshnameh/math/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 (http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/img/daneshnameh/math/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 (http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/mavara-index.php?page=%D8%A7%D8%AA%D8%B1) 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 (http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/img/daneshnameh/math/1a551ba08d3995c4d2531d88518d09d2.png) پس از چندين روز نگهداري در دماي 500 درجه سانتيگراد بلا تغيير مي‌ماند، در حالي که تترامتيل تيتان (http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/img/daneshnameh/math/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 (http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/mavara-index.php?page=%D8%AF%DB%8C%E2%80%8C%D8%A7%DA%A9%D 8%B3%DB%8C%D8%AF+%DA%A9%D8%B1%D8%A8%D9%86) 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 http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/img/daneshnameh/math/62e233f3c961b8c842f317bafd075074.png ، http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/img/daneshnameh/math/8f133780ab8e03faa5935f57591d1ca9.png ، http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/img/daneshnameh/math/9a03babaf150243f029ccf3854d83d6d.png به خودي خود در هوا آتش مي‌گيرند. همچنين بيشتر مشتقات فلزات واسطه در برابر اکسيژن (http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/mavara-index.php?page=%D8%A7%DA%A9%D8%B3%DB%8C%DA%98%D9%8 6) حساس هستند و معمولا متداول و غالبا ضروري است که اين مشتقات ، زير اتمسفر بي‌اثري از گاز نيتروژن (http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/mavara-index.php?page=%D9%86%DB%8C%D8%AA%D8%B1%D9%88%DA%9 8%D9%86) يا آرگون (http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/mavara-index.php?page=%D8%A2%D8%B1%DA%AF%D9%88%D9%86) مورد بررسي و مطالعه قرار بگيرند.



پايداري در برابر آبکافت (http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/mavara-index.php?page=%D9%87%DB%8C%D8%AF%D8%B1%D9%88%D9%8 4%DB%8C%D8%B2)




سرعت آبکافت يک ترکيب آلي فلزي به قطبيت پيوند C-M آن بستگي دارد. مثلا وقتي قطبيت پيوند زياد باشد (مثلا در http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/img/daneshnameh/math/d3df6690cb343b456dfa7e3e750e7443.png) حمله مولکولهاي آب بطور سريع انجام مي‌گيرد، در صورتي که http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/img/daneshnameh/math/8407bff71088a103d3eb55e793639383.png در دماي اطاق با وجود داشتن يک اوربيتال خالي 2P در اتم بور (http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/mavara-index.php?page=%D8%A8%D9%88%D8%B1) تحت تاثير مولکولهاي آب قرار نمي‌گيرد. اکثر مشتقات آلي فلزات واسطه خنثي در مقابل فرآيند آبکافت بي اثر هستند، ولي لانتانيدهاي (http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/mavara-index.php?page=%D9%84%D8%A7%D9%86%D8%AA%D8%A7%D9%8 6%DB%8C%D8%AF%D9%87%D8%A7) آلي بشدت ، مستعد آبکافت مي‌باشند و علت آن را مي‌توان به خاصيت قطبي پيوند ، اندازه بزرگتر اتم (http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/mavara-index.php?page=%D8%A7%D8%AA%D9%85+%D8%A7%D9%88%D9% 84%DB%8C%D9%87) 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 (http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/mavara-index.php?page=%D9%BE%DB%8C%D9%88%D9%86%D8%AF+%DA% A9%D9%88%D9%88%D8%A7%D9%84%D8%A7%D9%86%D8%B3%DB%8C ) با کربن تشکيل مي‌دهند، باستثناي فلزات قليايي (http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/mavara-index.php?page=%D9%81%D9%84%D8%B2%D8%A7%D8%AA+%D9% 82%D9%84%DB%8C%D8%A7%DB%8C%DB%8C) و قليايي خاکي (http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/mavara-index.php?page=%D9%81%D9%84%D8%B2%D8%A7%D8%AA+%D9% 82%D9%84%DB%8C%D8%A7%DB%8C%DB%8C+%D8%AE%D8%A7%DA%A 9%DB%8C) 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 http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/img/daneshnameh/math/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

*مینا*
4th November 2009, 11:23 PM
برخی از کاربردهای ترکیبات آلی فلزی




استفاده از ترکیبات آلی سیلسیم به عنوان واسطه در تهیه پلیمرهای سیلسیم (سیلیکون‌ها).
استفاده از آلومینیوم آلکین‌ها به عنوان کاتالیزور در پلیمر کردن و الیگومر کردن اولفین‌ها

در مقیاس وسیع.
استفاده از تترااتیل سرب و تترامتیل سرب برای بالا بردن درجه اکتان بنزین.
استفاده از ترکیبات آلی قلع به عنوان آفت کش و پایدار کننده پلیمرها.
کربونیل دار کردن متانول جهت تولید اسید استیک. از اسید استیک در تهیه پلی وینیل استات و محصول آبکافت آن یعنی پلی وینیل الکل ، استفاده می‌گردد و همچنین در تهیه انیدرید استیک که مورد نیاز صنایع تولید کننده الیاف استات سلولز و پلاستیکها می‌باشد، کاربرد دارد و نیز در تهیه استرهای استات که یکی از حلالهای صنعتی مهم به شمار می‌رود، از اسید استیک استفاده می‌شود.

-------------------------------------------------------------------


http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/img/daneshnameh_up/b/b2/Os3%28CO%2912_two.jpg

یک مولکول آلی - فلزی




----------------------------------------
اولین ترکیب آلی فلزی ، در سال 1827 توسط یک داروساز دانمارکی به نام زایس بوسیله یک واکنش با اتانول با مخلوط PtCl4 و PtCl4 در مجاورت KCl تهیه شد. این تاریخ حدود چهل سال قبل از پیشنهاد جدول تناوبی عناصر توسط مندلیف بود. نخستین ترکیب آلی- فلزی که دارای پیوند مستقیم σ فلز - آلکیل است، به اتفاقی توسط "ای. فرانکلند" (کاشف هلیم) در سال 1849 منتشر شد. در آن زمان فرانکلند در مورد اثبات وجود رادیکالهای آلی بود و تصور می‌کرد که اگر ید را از اتیل یدید بوسیله فلز روی جدا کند، رادیکال اتیل تهیه می‌شود.

اما به جای رادیکال اتیل ، مایع فرار و بی‌رنگی تولید شد که جرم مولکولی آن با بوتان مطابقت می‌کرد. این ترکیب ، دی اتیل روی بود. این آزمایش ، اساس روشی برای تهیه ترکیبات آلکیل روی بود و این ترکیبات آتشگیر قبل از کشف واکنشگرهای گرسینا - رد در سال 1900 به عنوان عوامل آلکیل کننده استفاده می‌شد. در سال 1890، تترا کربونیل نیکل بطور اتفاقی توسط "موند" کشف شد. از دیگر کشفیاتی که بر توسعه شیمی آلی – فلزی تاثیر عمیقی داشت، می‌توان کشف فروسن در سال 1951 و کشف فرآیند زیگلر در سال 1953 را نام برد.

------------------------------------------------------------

چگونگی تشکیل فروسن

فروسن توسط دو گروه مختلف تهیه شد. "میلر" و همکارانش ، این ترکیب را از گرم کردن پودر آهن و سیکلو پنتا دی‌ان تهیه کردند. ولی "پاسون" و "کیلی" بطور تصادفی از راه اکسایش سیکلوپنتادی انیل منیزیم برمید بوسیله فریک کلرید ، این ترکیب نارنجی رنگ و فوق العاده پایدار را سنتز کردند. بعد از انتشار مقاله مربوط به کشف فروسن ، "ویکنسون" و "فیشر" که تجربیاتی در مورد ترکیبات آلی فلزی داشتند، بطور جداگانه ساختار ساندویچی را برای فروسن پیشنهاد کردند که در آن ، آهن بطور ساندویچی بین دو حلقه مسطح سیکلوپنتادی انیل بطور متقارن قرار گرفته است. صحیح بودن این ساختمان توسط طیف IR و nmr و اشعه ایکس تایید شد.

------------------------------------------------------------

اهمیت ترکیبات آلی فلزی

کشف فروسن و کاتالیزور زیگلر – ناتا نشان داد که زمینه شیمی‌ آلی فلزی ، فلزات واسطه بسیار غنی است و قابلیت رشد آن فراوان است. "زیگلر" و "ناتا" مشترکا در سال 1963 و "ویلکنسون" و "فیشر" ، مشترکا در سال1973 به خاطر تحقیقات مهمی که در زمینه شیمی آلی فلزی کردند، جایزه نوبل را ازآن خود کردند. فرآیند زیگلر و همچنین فرآیند واکر برای تبدیل اتیلن به استالدئید ، تاثیر عمیقی روی صنعت پتروشیمی گذاشتند.

از دیگر ترکیبات جالب آلی فلزی ، می‌توان کمپلکس واسکا IrClCO(PPh3)2 و کمپلکس‌های کاربن را نام برد. ترکیبات آلی فلزی فلزات گروه اصلی نیز بطور گسترده مورد بهره برداری قرار می‌گیرد که از آن جمله می‌توان سیلیکونها را نام برد که در صنعت روان کننده‌ها ، لاستیک‌ها و مواد فعال سطحی مورد استفاده قرار می‌گیرند.
وجه تمایز ترکیبات آلی فلزی

ترکیبات آلی فلزی ، شامل ترکیباتی هستند که دارای پیوند مستقیم فلز - کربن ‌باشند. از این رو ترکیباتی که در آنها فلز از طریق اتمهایی مثل اکسیژن ، نیتروژن و گوگرد به گروههای آلی متصل باشند، اگر چه ظاهر ترکیبات آلی را دارند، اما ترکیبات آلی فلزی نیستند، مثل آلکوکسیدها و یا ترکیبات کوئوردیناسیون استیل استوناتها که جزء اصلی توسط اکسیژن به سه فلز واسطه متصل است. وجه تمایز بین فلزات و غیر فلزات هم مشکل دیگری است. زیرا بور و سیلیسیم به عنوان غیر فلز شناخته شده‌اند، اما ترکیبات آلی بور و سیلیسیم ، زیر عنوان ترکیبات آلی- فلزی بررسی می‌شوند.

---------------------------------------------------------
منبع : اینترنت

استفاده از تمامی مطالب سایت تنها با ذکر منبع آن به نام سایت علمی نخبگان جوان و ذکر آدرس سایت مجاز است

استفاده از نام و برند نخبگان جوان به هر نحو توسط سایر سایت ها ممنوع بوده و پیگرد قانونی دارد