تاريخچه

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 ( ) 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 (  ) پس از چندين روز نگهداري در دماي 500 درجه سانتيگراد بلا تغيير مي‌ماند، در حالي که تترامتيل تيتان (  ) 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 ، ، 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 ) حمله مولکولهاي آب بطور سريع انجام مي‌گيرد، در صورتي که 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 .

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.

برخي از کاربردهاي ترکيبات آلي فلزي

* تفاده از ترکيبات آلي سيلسيم به عنوان واسطه در تهيه پليمرهاي سيلسيم (سيليکون‌ها).
* استفاده از آلومينيوم آلکين‌ها به عنوان کاتاليزور در پليمر کردن و اليگومر کردن اولفين‌ها در مقياس وسيع.
* استفاده از تترااتيل سرب و تترامتيل سرب براي بالا بردن درجه اکتان بنزين.
* استفاده از ترکيبات آلي قلع به عنوان آفت کش و پايدار کننده پليمرها.
* کربونيل دار کردن متانول جهت توليد اسيد استيک. از اسيد استيک در تهيه پلي وينيل استات و محصول آبکافت آن يعني پلي وينيل الکل ، استفاده مي‌گردد و همچنين در تهيه انيدريد استيک که مورد نياز صنايع توليد کننده الياف استات سلولز و پلاستيکها مي‌باشد، کاربرد دارد و نيز در تهيه استرهاي استات که يکي از حلالهاي صنعتي مهم به شمار مي‌رود، از اسيد استيک استفاده مي‌شود.
منبع: http://atwis.com
/خ