Избранные главы металлоорганической химии

Читается: 8 семестр.

Лектор: Конченко С.Н.

Лекция 1.

Предмет металлоорганической химии. Условность разделения на метало- и элементоорганическую химию, разделы, рассматриваемые в данном курсе. Краткая история развития металлоорганической химии — основные события и люди.

Лекция 2.

Связь металл–углерод как основной отличительный элемент металлоорганических соединений: степень ионности и ковалентности связей С–М, и влияние этих факторов на строение и реакционную способность металло- и элементоорганических соединений. Влияние поляризации органических фрагментов и поляризации металла на структуру соединений. Обзор лигандов: σ-лиганды, лиганды π-донорного и π-акцепторного типов, их классификация и номенклатура.

Основные синтетические подходы к металлоорганическим соединениям:

Лекция 3.

Соединения щелочных металлов (М1 = Li, Na, K): методы синтеза соединений М1. Основные закономерности строения органических соединений М1 в кристаллической фазе, растворах и газовой фазе. Основные химические свойства соединений М1: реакции с гетеролитическим разрывом связи C–М1 и отдельные примеры реакций без разрыва связи C–М1. Влияние растворителя на реакционное поведение органических соединений М1. Процессы, использующие эти вещества в промышленности.

Лекция 4.

Соединения щелочноземельных металлов (M2 = Be, Mg, Ca, Sr, Ba). Методы синтеза магнийорганических соединений, их значение и использование в органическом и неорганическом синтезе. Соединения Mg(I). Соединения других M2 в степени окисления +II: синтез, строение, основные свойства.

Лекция 5.

Соединения металлов 12 группы (M12 = Zn, Cd и Hg). Основные типы: σ- и π-комплексы металлов M12(II) и M12(I). Природа связей M12–C и M12–M12, структурные особенности органических соединений ртути. Неорганические соли ртути как основные исходные соединения для синтеза органических соединений ртути. Реакция обмена радикалов в органических соединениях ртути: симметризация, диспропорционирование, реакции с соединениями других металлов. Ртутьорганические соединения как основа исследования механизмов реакций металлоорганических соединений с σ-связью металл–углерод. Соединения ртути с различными функциональными заместителями в органических радикалах.

Лекция 6.

Органические соединения металлов 13 группы (M13 = Al, Ga, In, Tl): методы синтеза и реакции образования органических соединений M13 в степенях окисления +III, +II и +I, структура в растворах, твердой и газовой фазах, димеризация и олигомеризация. Термодинамические и структурные закономерности. Основные химические свойства. Взаимные превращения соединений Tl(I) и Tl(III). Основные направления использования соединений таллия в тонком органическом синтезе. Функционально замещенные таллийорганические соединения.

Лекция 7–9.

Органические соединения редкоземельных элементов (Ln: Sc, Y, La–Lu) и актиноидов (An: Th–Am). Соединения ЩЗМ и Ln в степени окисления +II: синтез, строение, основные свойства, сопоставление с органическими комплексами M12(II). Соединения Ln в степенях окисления +III: синтез, строение, основные свойства, подобие и отличия от органических комплексов An(III) и M13. Соединения Ln(IV) и An (IV).

Лекция 10.

Органические соединения кремния, германия, олова и свинца (M14): особенности структуры и электронного строения тетраэдрических органических соединений Si, Ge, Sn. Сравнительная полярность и реакционноспособность σ- и π-связей M14–C. Важнейшие методы синтеза кремнийорганических соединений. Важнейшие реакции соединений кремния. Важнейшие методы синтеза соединений Ge, Sn и Pb. Важнейшие химические свойства германий- и оловоорганических соединений. Некоторые примеры реакций соединений свинца. Полиэлементные соединения Si, Ge, Sn. Соединения со связями Si=Si, Si=C, Ge=Ge, Sn=Sn.

Лекция 11.

Органические соединения металлов 15 группы (M15 = As, Sb, Bi): методы синтеза и реакции образования моно- и полиядерных органических соединений M15: цепи, кольца и «клетки». Основные свойства. Кратные связи M15–M15 и M15–E (E = p- или d-элемент).

Лекция 12.

Органические соединения металлов 16 группы (M16 = Se, Te): методы синтеза и реакции образования моно- и полиядерных органических соединений M16 (цепи, кольца и «клетки»). Основные свойства.