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Organometallchemie


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Organometallchemie ist die Chemie der Verbindungen in denen ein Kohlenstoffatom direkt mit einem Metallatom verbunden ist. Diese Verbindungen werden metallorganisch auch organometallisch genannt.

Diese Verbindungen ("Organyle") haben also mindestens Kohlenstoffatom und mindestens ein Metallatom oder -ion benachbart sind. Außerdem müssen diese Atome mit chemischen Bindung in der Regel mit einem kovalenten Anteil miteinander verknüpft sein. Nicht zu metallorganischen Verbindungen zählen die Carbide : Auch Stahl ist trotz seines Kohlenstoffgehalts eine Legierung und keine organometallische Verbindung.

Stoffe wie Natriumacetat (H 3 C-COONa das Natriumsalz der Essigsäure ) zählen trotz des Metallions nicht zu metallorganischen Verbindungen da dieses nicht mit den verknüpft ist sondern vorwiegend ionisch an die Sauerstoffatome gebunden ist.

Bedeutende Beispiele

Auch heute noch sehr bedeutend für organische Synthese sind die Grignard-Verbindungen das sind Magnesiumorganyle die oft als abgekürzt werden. Sie wurden von Victor Grignard entdeckt der dafür 1912 den Nobelpreis erhielt.

Einen wesentlichen Aufschwung für die Organometallchemie die Etablierung als eigenständiges Fachgebiet gefördert hat die Entdeckung des Ferrocens (Dicyclopentadienyleisen C 5 H 5 -Fe-C 5 H 5 ) 1951 .

Jahrelang war das Bleitetraethyl PbEt 4 die gemessen in Tonnen meistproduzierte metallorganische Verbindung die zur Erhöhung Klopffestigkeit dem Benzin zugesetzt wurde. Mit der Einführung des Benzins hat es seine Bedeutung verloren. Ebenfalls schädlicher Nebenwirkungen umstritten sind die Zinnorganyle wie Tributylzinn die als Stabilisatoren in Kunststoffen und zum Schutz von Schiffsrümpfen Verwendung

Sehr bedeutsam sind organometallische Katalysatoren z.B. zur Kunststoffherstellung etwa die Ziegler-Natta-Katalysatoren für die Karl Ziegler und Giulio Natta 1963 den Nobelpreis erhielten.

Vitamin B12 tritt im menschlichen Körper als organometallische mit einer Kobalt - Kohlenstoff -Bindung auf: ein Kobalt-Atom das in der eines Ringsystems (Corrinring) sitzt ist entweder mit Methylgruppe einem Cyanidion oder mit dem 5'-Kohlenstoff Desoxyadenosin verknüpft. Diese B12-Stoffgruppe ist vermutlich die die organometallische lebenswichtige Verbindungen mit stabiler Metall-Kohlenstoff-Bindung der Natur umfasst.

Einteilung der Organometallchemie

Wichtige Einteilungsschemata für die Organometallverbindungen sind:
  • nach dem Metall z.B.:
    • Alkalimetallorganyle z.B. das für Syntesen verwendete
    • Erdalkalimetallorganyle z.B. Magnesiumorganyle wie die oben Grignard-Reagenzien
    • Organyle zur Borgruppe z.B. Aluminiumorganyle die sind und in Flammenwerfern verwendet wurden
  • nach der Struktur hier besonders die Diese enthalten ein Metallatom oder -ion eingebettet zwei aromatischen Ringen. Ferrocen ist ein besonders gut erforschtem Beispiel.
  • nach der Wertigkeit des Metalls vor allem bei den

Zugehörigkeit des Fachgebiets

Nach der gängigen Definition der Organischen Chemie sind Verbindungen die Kohlenstoff enthalten organisch demgemäß sind auch die Organometallverbindungen zur Organischen zu zählen. Andererseits gehört die Chemie der und Metallionen traditionell zur Anorganischen Chemie . Daher sehen manche die herkömmliche Einteilung entweder organisch oder anorganisch - gerade hier wenig zweckmäßig an und rechnen die Organometallchemie Bereich wo sich die großen Gebiete überlappen oder gar als eigenständiges Fachgebiet. Hier seien die Metallcarbonyle wie z.B. Tetracarbonylnickel Ni(CO) 4 erwähnt die aus Metall und Kohlenmonoxid bestehen. Dieses wird wie Kohlendioxid traditionell zu den anorganischen Substanzen gerechnet was nahelegen würde auch die Metallcarbonyle als zu sehen. Andererseits bindet CO in Metallorganylen das Kohlenstoffatom an das Metall und auch Chemie spricht sehr dafür sie in die miteinzubeziehen was für die Einordnung in die von Organik und Anorganik spricht.




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