Avainero metalliorgaanisten yhdisteiden ja metallikarbonyylien välillä on, että organometalliyhdisteet muodostuvat metallikeskuksen yhdistelmästä orgaanisten ligandien hiiliatomien kanssa kovalenttisen sidoksen kautta, kun taas metallikarbonyyliyhdisteet sisältävät metallikeskuksen, joka on sitoutunut hiilimonoksidiligandeihin.
Organometalliyhdisteet ja metallikarbonyylit ovat koordinaatiokomplekseja, jotka sisältävät metallikeskuksen ja ligandeja, jotka ympäröivät metalliatomia/-ionia. Ligandit ovat sitoutuneet metallikeskukseen metalli-hiili kovalenttisella sidoksella.
Mitä ovat organometalliyhdisteet?
Organometalliyhdisteet voidaan määritellä monimutkaisiksi yhdisteiksi, joissa on yksi tai useampi metalli-hiili kovalenttinen sidos. Nämä kemialliset yhdisteet sisältävät kovalenttisia sidoksia hiili- ja metalliatomien välillä. On kuitenkin myös joitain poikkeuksia, joihin kuuluvat metalli-syaanisidokset, joita ei pidetä organometallisina sidoksina.
Kuva 01: Organometalliyhdiste
Organometallisen kemiallisen sidoksen muodostumiseen osallistuva metalli voi olla alkalimetalli, maa-alkalimetalli, siirtymämetalli tai metalloidi, kuten boori. Joitakin yleisiä esimerkkejä organometalliyhdisteistä ovat Grignard-reagenssit, jotka sisältävät joko litiumia (Li) tai magnesiumia (Mg), ferroseenia, tetrakarbonyylinikkeliä jne. Boori on metalloidi, mutta se muodostaa myös organometallisia yhdisteitä, kuten organoboraaniyhdisteitä.
Orgaaniset metalliyhdisteet ovat hyviä nukleofiilisten hiiliatomien lähteitä. Tämä johtuu siitä, että metallin elektronegatiivisuus on hyvin alhainen hiileen verrattuna. Siksi metalliatomi voi muodostaa kationin helposti antamalla sidoselektroneja hiiliatomiin. Nyt hiiliatomissa on runsaasti elektroneja, ja se voi toimia nukleofiilina. Tämä hiilinukleofiili voi hyökätä elektrofiilisiin hiiliatomeihin ja muodostaa uusia hiili-hiilisidoksia.
Mitä ovat metallikarbonyylit?
Metallikarbonyyliyhdisteet ovat koordinaatiokomplekseja, joissa on siirtymämetalliatomeja sitoutuneena hiilimonoksidiligandeihin. Nämä yhdisteet ovat erittäin tärkeitä orgaanisissa synteesireaktioissa ja ovat myös käyttökelpoisia katalyyttinä tai katalyytin esiasteena homogeenisessa katalyysissä (tämä prosessi sisältää hydroformylaation ja Reppe-kemian). Lisäksi metallikarbonyylit ovat merkittäviä organometalliyhdisteiden valmistuksessa.
Kuva 02: Rautapentakarbonyyli
Tärkeää on, että joutuessaan kosketuksiin ihon kanssa metallikarbonyyli on yleensä myrkyllistä ja voi olla myrkyllistä hengitettynä tai nieltynä. Tämä johtuu näiden yhdisteiden kyvystä karbonyloida hemoglobiinia muodostaen karboksihemoglobiinia. Siksi se voi estää hapen sitoutumisen veren hemoglobiiniin.
Lisäksi useimmat metallikarbonyyliyhdisteet ovat värittömiä tai vaaleankeltaisia. Nämä ovat joko haihtuvia nesteitä tai kiinteitä aineita huoneenlämpötilassa. Lisäksi metallikarbonyylit ovat syttyviä ja myrkyllisiä. Kuitenkin voi olla myös syvävärisiä kiinteitä metallikarbonyylejä; esimerkiksi vanadiiniheksakarbonyyliyhdiste on sinimusta kiinteä aine.
Metallikarbonyylien valmistamiseksi on erilaisia tapoja. Esimerkiksi metallin suora reaktio hiilimonoksidin kanssa, metallisuolojen ja -oksidien pelkistys, fotolyysi ja termolyysi, suolametateesi, metallikarbonyylikationit ja -karbonylaatit jne.
Mitä eroa on organometallisilla yhdisteillä ja metallikarbonyyleillä?
Organometalliyhdisteet ovat kompleksisia yhdisteitä, joissa on yksi tai useampi metalli-hiili kovalenttinen sidos, kun taas metallikarbonyyliyhdisteet ovat koordinaatiokomplekseja, joissa on siirtymämetalliatomeja sitoutuneena hiilimonoksidiligandeihin. avainero organometalliyhdisteiden ja metallikarbonyylien välillä on, että organometalliyhdisteet sisältävät metallikeskuksen, jossa on orgaanisten ligandien hiiliatomeja, kun taas metallikarbonyyliyhdisteet sisältävät metallikeskuksen, joka on sitoutunut hiilimonoksidiligandeihin.
Seuraava taulukko esittää erot organometalliyhdisteiden ja metallikarbonyylien välillä taulukkomuodossa.
Yhteenveto – Organometalliyhdisteet vs metallikarbonyylit
Organometalliyhdisteet ja metallikarbonyylit ovat koordinaatiokomplekseja, jotka sisältävät metallikeskuksen ja ligandeja, jotka ympäröivät metalliatomia/-ionia. Keskeinen ero organometalliyhdisteiden ja metallikarbonyylien välillä on, että organometalliyhdisteet muodostuvat metallikeskuksen yhdistelmästä orgaanisten ligandien hiiliatomien kanssa kovalenttisen sidoksen kautta, kun taas metallikarbonyyliyhdisteet sisältävät metallikeskuksen, joka on sitoutunut hiilimonoksidiligandeihin.
