Реактивност - Органометално съединение - Технически речник, том II
Реактивността на органометално съединение се променя в обратен ред в сравнение с активността на съединението, от което е получено. Фактът, че натриевият малонов естер се получава чрез действието на натриев етоксид върху малоновия естер, показва, че последният е по-силна киселина от етанола. Ацетилацетонът има измерима киселинност, а някои от неговите производни са дори силно киселинни. Съединенията с една активираща група (с изключение на нитросъединенията) нямат забележима киселинност; съответно техните метални производни са по-реактивни. Реактивността на органометалните съединения варира значително в зависимост от природата на елемента и е изключително висока в съединенията на алкални метали и малка в случая на съединения на тежки метали от основните групи. Съединенията на преходните метали са нестабилни. Степента на йонност на C - - Me връзката според Полинг. Реактивността на органометалните съединения до голяма степен зависи от полярността на C-Me връзката, която от своя страна се определя от електроотрицателността на елемента. Колкото по-изразена е йонната природа на тази връзка (Таблица 12), толкова по-висока е активността на съединението. Реактивността на органометалните съединения, както е отбелязано в раздел 2.3, зависи от природата на метала, към който е свързан въглеродният атом. В серията Li MgCd Zn Cu тази способност намалява, докато селективността на отговора се увеличава. Реактивността на органометалните съединения се увеличава с увеличаване на йонността на връзката въглерод-метал. Следователно не е изненадващо, че натриевите и органокалиевите съединения са сред най-реактивните органометални съединения. Те спонтанновъзпламеняват се във въздуха, реагират бурно с вода и въглероден диоксид и, поради своята солеподобна природа, са нелетливи и слабо разтворими в неполярни разтворители. Йонна природа на връзките метал-въглерод a. Реактивността на органометалните съединения се увеличава с увеличаване на йонността на връзката въглерод-метал. Следователно не е изненадващо, че натриевите и органокалиевите съединения са сред най-реактивните органометални съединения. Те се запалват спонтанно във въздуха, реагират бурно с вода и въглероден диоксид и, поради солената си природа, са нелетливи и умерено разтворими в неполярни разтворители. Обратно, по-ковалентни съединения като органоживак (CH3) 2Hg са много по-малко реактивни; те са сравнително стабилни на въздух, много по-летливи и разтворими в неполярни разтворители. Реактивността на органометалните съединения се увеличава с увеличаване на йонността на връзката въглерод-метал. Следователно не е изненадващо, че натриевите и органокалиевите съединения са сред най-реактивните органометални съединения. Те се запалват спонтанно във въздуха, реагират бурно с вода и въглероден диоксид и поради солената си природа са нелетливи и слабо разтворими в неполярни разтворители. Стабилността и реактивността на органометалните съединения варира в широки граници. Тетраметилсилан (CHaSi издържа много дни на нагряване при 500 C, без да претърпи никакви промени, а тетраметилолово (CH3Pb) се разлага много лесно при повишени температури. Диметилцинк (CHaZn спонтанно се запалва във въздуха и веднага се хидролизира от вода, в същото времететраметил оловото при същите условия е кинетично стабилно. Освен това, когато се оценява реактивоспособността на органометално съединение, трябва да се има предвид, че тези реакции обикновено се провеждат в разтвори. Реактивността на солватираните и солватираните молекули е различна. Така, например, полярността на връзката метал-въглерод намалява в разтворител, съдържащ етерен кислород, чиито неподелени електронни двойки взаимодействат с електроположителен метален атом. Въпреки че данните за относителните свойства и реактивоспособността на органометалните съединения, дадени в предишната глава, покриват само някои от наличните факти, те все още показват необходимостта от обобщена теория за връзката метал-въглерод, която може да обясни всички наблюдения и да предвиди поведението на тези съединения. В органометалната химия това е не по-малко трудно, отколкото в неорганичната или органичната химия и дори може да бъде по-трудно поради разнообразието от включени елементи. Тази глава обсъжда молекулярните структури по отношение на вида на образуваната връзка и също така прави общи прогнози за химичните свойства въз основа на нашето разбиране за природата на тези връзки. Силата на НА киселината, необходима за извършване на тази реакция, зависи от реактивността на органометалното съединение. Използването на биполярни апротонни разтворители прави възможно провеждането на реакции, които не протичат във въглеводородна среда и дори в етери, и прави възможно широко вариране на реактивността на органометалното съединение. Все пак трябва да се отбележи, че ролята на разтворителя е доста сложна и са известни случаи (главно за присъединителни реакции), когато преминаването към по-силно солватиращ разтворителводи до намаляване на скоростта на реакцията. Естеството на органичните групи оказва голямо влияние върху реактивоспособността на органометалните съединения не само в реакции от определен тип (използвани за сравнително изследване на реактивността), но и в други реакции, в които участва връзка метал-въглерод.
Очевидно това се дължи на наличието на карбоксилна група между метала и двойната връзка. Както е известно, C-Me връзката в органометалните съединения е поляризирана, тъй като C8- и Mes атомите носят частични заряди. Реактивността на органометалните съединения е в съответствие с тяхната полярност, а заместителите при въглеродните и металните атоми оказват значително влияние върху полярността на връзката и реактивността на съединението. Няма съмнение, че енергията на връзките метал-въглерод и метал-кислород, както и електронната структура на металните атоми в органометалните съединения оказва голямо влияние върху реактивността. При реакциите на такива съединения с кислорода, образуването на неорганични и органични пероксиди, различни комплекси и асоциати, температурата и природата на разтворителя също могат да играят важна роля. Възможно е реактивността на органометалните съединения до голяма степен да зависи от електроотрицателността на съставните им метални атоми. Съвременната органометална химия се характеризира с широкото използване на идеи, разработени в химията на сложните съединения, чиито основи са положени от Вернер в началото на 20 век. Органичните лиганди преди това бяха широко представени в химията на комплексните съединения, но координацията с централния метален атом обикновено се осъществяваше чрез хетероатоми (азот, кислород, сяра) и a- итипове i-свързване. Последните проучвания показват важната роля, която координационните явления играят за реактивността на a-свързани органометални съединения от класически тип. Тази глава е посветена на съединения, съдържащи метали от първата и втората група на периодичната система, в които връзката въглерод-метал е полярна. Въпреки това, реакционната среда, в която най-често използваните органометални съединения се образуват в достатъчни добиви и при подходящи температури, обикновено са електрон-донорни съединения, като етер, които са силно координирани с метала. Тази координация донякъде компенсира полярността на метала. Пространствените изисквания, свързани с такава координация, определят много от характерните характеристики на реактивността на такива органометални съединения.