Что такое findslide.org?

FindSlide.org - это сайт презентаций, докладов, шаблонов в формате PowerPoint.

Для правообладателей

Обратная связь

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Яндекс.Метрика

Презентация на тему Металлоорганические соединения непереходных металлов

Содержание

Лекция 2 Характерные типы и энергетика связей металл-углерод Основные синтетические подходы к металлоорганическим соединениям
Металлоорганические соединения непереходных металлов Лекция 2 Характерные типы и энергетика связей металл-углерод Основные синтетические подходы к металлоорганическим соединениям Характерные типы связей M–C B–C - сильная связь, As–C – средней силы, Bi–C – слабая связь Условность величины средней энергии связи!!!(CH3)2Hg → CH3Hg∙ + CH3∙ D1(Hg – C) = Энтальпии образования соединений (CH3)nMОбщая тенденция: вниз по подгруппе устойчивость (CH3)nM уменьшается ΔH0f,298кДж/мольMe3EZ (заряд ядра)Me4EMe2EТермодинамически нестабильные(эндотермические)Термодинамически стабильные(экзотермические) Обзор методов синтеза металлоорганических соединений(для металлов главных подгрупп) Основа подхода – окисление металла галогенуглеводородами 2M + nRX → RnM + Подход [1], примерыМетод [1a] - «прямой синтез» - металл + галогенуглеводород 2Li + Метод [1б] - «смешаннометаллический» - смесь металла-восстановителя + металл, соединение которого вы Метод [1в] – окисление металлов в промежуточной степени окисления: PbI2 + CH3I Трансметаллирование (подход [2])Основа подхода – восстановление металлоорганического соединения менее электроположительного металла более Обмен металлов (подход [3])Основа подхода – вывод одного из продуктов в другую Метатезис (подход [4])(нуклеофильное замещение галогена на R−)Движущая сила – образование галогенида электроположительного Замещение галогена на металл в реакции арилгалогенидов с алкиллитием (подход [5]) RLi + Металлирование C–H кислот (подход [6]) Пример:Кислотно-основное равновесие. Образуется «соль» более сильной кислоты. pKa органических CH-кислот и некоторых неорганических кислот для сравненияЭкспериментальные значения получены в Ацетилены и циклопентадиен являются довольно сильными кислотами. Для них возможно «прямое» металлирование:Циклопентадиен Металлирование C–H кислот (подход [6])Возможные проблемы:в некоторых случаях депротонирование в органических средах Меркурирование C–H кислот (подход [7])(особый случай металлирования!)Первая стадия – легко, вторая требует Гидрометаллирование (подход [8]) Пример:Способность к присоединению увеличивается в ряду: Карбометаллирование (подход [9])Аналогично гидрометаллированию, но с присоединением углеводородного радикала. Пример:Только для щелочных металлов и алюминия! Внедрение карбенов (подход [10])Примеры:Обычно карбены внедряются по связи M–H и M–X, внедрение Декарбоксилирование (подход [11])Примеры:Важно!!!Радикалы R должны быть сильноакцепторными:C6F5, CF3, CCl3, и т.п.Металлоорганические гидриды Арилирование через соли диазония (подход [12])Примеры:Применение метода очень ограничены. Особое значение имеет, пожалуй, только для мышьякорганики.
Слайды презентации

Слайд 2 Лекция 2

Характерные типы и энергетика связей металл-углерод

Лекция 2 Характерные типы и энергетика связей металл-углерод Основные синтетические подходы к металлоорганическим соединениям


Основные синтетические подходы к металлоорганическим соединениям

Слайд 3 Характерные типы связей M–C

Характерные типы связей M–C

Слайд 4 B–C - сильная связь, As–C – средней силы,

B–C - сильная связь, As–C – средней силы, Bi–C – слабая связь

Bi–C – слабая связь

Слайд 5 Условность величины средней энергии связи!!!
(CH3)2Hg → CH3Hg∙ +

Условность величины средней энергии связи!!!(CH3)2Hg → CH3Hg∙ + CH3∙ D1(Hg – C)

CH3∙ D1(Hg – C) = 214 кДж/моль

(CH3)Hg∙ → Hg +

CH3∙ D2(Hg – C) = 29 кДж/моль


Среднее значение – Dср(Hg – C) = 121.5 кДж/моль!!!

Слайд 6 Энтальпии образования соединений (CH3)nM
Общая тенденция: вниз по подгруппе

Энтальпии образования соединений (CH3)nMОбщая тенденция: вниз по подгруппе устойчивость (CH3)nM уменьшается ΔH0f,298кДж/мольMe3EZ (заряд ядра)Me4EMe2EТермодинамически нестабильные(эндотермические)Термодинамически стабильные(экзотермические)

устойчивость (CH3)nM уменьшается
ΔH0f,298
кДж/моль
Me3E
Z (заряд ядра)
Me4E
Me2E
Термодинамически нестабильные
(эндотермические)
Термодинамически стабильные
(экзотермические)

Слайд 7

Слайд 8 Обзор методов синтеза металлоорганических соединений
(для металлов главных подгрупп)

Обзор методов синтеза металлоорганических соединений(для металлов главных подгрупп)

Слайд 9 Основа подхода – окисление металла галогенуглеводородами


2M +

Основа подхода – окисление металла галогенуглеводородами 2M + nRX → RnM

nRX → RnM + MXn↓


M0 – ne– → Mn+

R1+

+ 2e– → R–

Окислительное присоединение (подход [1])

Слайд 10 Подход [1], примеры
Метод [1a] - «прямой синтез» -

Подход [1], примерыМетод [1a] - «прямой синтез» - металл + галогенуглеводород 2Li

металл + галогенуглеводород


2Li + C4H9Br → C4H9Li + LiBr↓


Mg + C6H5Br → C6H5MgBr

Реакции экзотермичны в случае наиболее электроположитель-ных металлов, образующих ионные и сильные ковалентные связи М–С.

Метод неприемлем в случае металлов, образующих слабые связи М–С (Tl, Pb, Bi, Hg).

Растворители: простые эфиры, циклические эфиры, алканы

Слайд 11 Метод [1б] - «смешаннометаллический» - смесь металла-восстановителя +

Метод [1б] - «смешаннометаллический» - смесь металла-восстановителя + металл, соединение которого

металл, соединение которого вы хотите получить:


2Na + Hg

+ 2CH3Br → (CH3)2Hg + 2NaBr↓

ΔH0298 = – 530 кДж/моль

ΔH0f,298 (NaBr) = – 361 кДж/моль




Удобен, если есть возможность использовать сплавы

4Na/Pb + 4C2H5Cl → (C2H5)4Pb +3Pb + 4NaCl↓

Подход [1], примеры

Слайд 12 Метод [1в] – окисление металлов в промежуточной степени

Метод [1в] – окисление металлов в промежуточной степени окисления: PbI2 +

окисления:



PbI2 + CH3I → (CH3)PbI3

Подход [1], примеры
Pb2+ –

2e– → Pb4+

(CH3)+ + 2e– → (CH3) –

Слайд 13 Трансметаллирование (подход [2])
Основа подхода – восстановление металлоорганического соединения

Трансметаллирование (подход [2])Основа подхода – восстановление металлоорганического соединения менее электроположительного металла

менее электроположительного металла более электроположительным

M + RM’ → RM

+ M’↓

Пример:
Zn + (CH3)2Hg → (CH3)2Zn + Hg↓

ΔH0298 = – 35 кДж/моль

Метод [2] применим для 1M; 2M; 3M; 13M = Al, Ga; 14M = Sn, Pb; 15M = Bi; 16M = Se, Te; 15M = Bi; 12M = Zn, Cd.

Слайд 14 Обмен металлов (подход [3])
Основа подхода – вывод одного

Обмен металлов (подход [3])Основа подхода – вывод одного из продуктов в

из продуктов в другую фазу (чаще, в осадок)


RM +

R’M’ → R’M + RM’↓

Пример:

4PhLi + (CH2=CH)4Sn → 4(CH2=CH)Li + Ph4Sn↓

(в не- или малополярных апротонных растворителях)

Слайд 15 Метатезис (подход [4])
(нуклеофильное замещение галогена на R−)
Движущая сила

Метатезис (подход [4])(нуклеофильное замещение галогена на R−)Движущая сила – образование галогенида

– образование галогенида электроположительного металла


nRM + M’Xn → RnM’

+ nMX↓

Пример:

3(CH3)Li + SbCl3 → (CH3)3Sb + 3LiCl

Один из наиболее распространенных подходов!
Имеется возможность «играть» на нерастворимости галогенида металла.
Есть «подводные камни»: R− - сильные восстановители

Слайд 16 Замещение галогена на металл в реакции арилгалогенидов с

Замещение галогена на металл в реакции арилгалогенидов с алкиллитием (подход [5]) RLi

алкиллитием (подход [5])

RLi + ArX → RX + ArLi


Пример:

n-BuLi

+ PhX → n-BuX + PhLi

(X = Br, I очень редко Cl, но не F!)

Реакция замещения галогена на литий очень быстрая, поэтому метод может быть использован для замещенных арилов (NO2, CONR2, COOR, SiCl3), поскольку протекает при низкой температуре!

Механизм до конца не ясен. Подозревается, что он радикальный.

Слайд 17 Металлирование C–H кислот (подход [6])






Пример:



Кислотно-основное равновесие. Образуется «соль»

Металлирование C–H кислот (подход [6]) Пример:Кислотно-основное равновесие. Образуется «соль» более сильной кислоты.

более сильной кислоты.

Слайд 18 pKa органических CH-кислот и некоторых неорганических кислот для

pKa органических CH-кислот и некоторых неорганических кислот для сравненияЭкспериментальные значения получены

сравнения
Экспериментальные значения получены в неводных средах и пересчитаны на

водные растворы дл корректности сравнения






Металлирование C–H кислот (подход [6])

Слайд 19 Ацетилены и циклопентадиен являются довольно сильными кислотами. Для

Ацетилены и циклопентадиен являются довольно сильными кислотами. Для них возможно «прямое»

них возможно «прямое» металлирование:



Циклопентадиен можно депротонировать твердым MOH (M

= Na, K) в ТГФ:

C5H6(р-р) + NaOH(тв., изб.) → (C5H5)M(р-р) + (H2O/NaOH)(тв.)

Введение в него алкильных заместителей понижает кислотность.
Для полиметильных и полиарильных замещенных используют NaH, NaNH2, RLi.

Металлирование C–H кислот (подход [6])

Слайд 20 Металлирование C–H кислот (подход [6])
Возможные проблемы:
в некоторых случаях

Металлирование C–H кислот (подход [6])Возможные проблемы:в некоторых случаях депротонирование в органических

депротонирование в органических средах чрезвычайно заторможено!



Реакция выгодна термодинамически, но

чрезвычайно медленная. Добавлением TMEDA или
t-BuO- удается увеличить скорость до разумной:

Слайд 21 Меркурирование C–H кислот (подход [7])
(особый случай металлирования!)
Первая стадия

Меркурирование C–H кислот (подход [7])(особый случай металлирования!)Первая стадия – легко, вторая

– легко, вторая требует более жестких условий.



Пример:



Реакция протекает в

протонных средах, не требует тщательной защиты от воздуха и влаги, а ртуть позже может быть «трансметаллирована»!

Слайд 22 Гидрометаллирование (подход [8])

Пример:



Способность к присоединению увеличивается в ряду:


Гидрометаллирование (подход [8]) Пример:Способность к присоединению увеличивается в ряду:

Слайд 23 Карбометаллирование (подход [9])

Аналогично гидрометаллированию, но с присоединением углеводородного

Карбометаллирование (подход [9])Аналогично гидрометаллированию, но с присоединением углеводородного радикала. Пример:Только для щелочных металлов и алюминия!

радикала.

Пример:




Только для щелочных металлов и алюминия!


Слайд 24 Внедрение карбенов (подход [10])
Примеры:
Обычно карбены внедряются по связи

Внедрение карбенов (подход [10])Примеры:Обычно карбены внедряются по связи M–H и M–X,

M–H и M–X, внедрение по связи M–C не происходит!

Слайд 25 Декарбоксилирование (подход [11])
Примеры:
Важно!!!
Радикалы R должны быть сильноакцепторными:
C6F5, CF3,

Декарбоксилирование (подход [11])Примеры:Важно!!!Радикалы R должны быть сильноакцепторными:C6F5, CF3, CCl3, и т.п.Металлоорганические

CCl3, и т.п.
Металлоорганические гидриды могут быть получены разложением соответствующих

формиатов:
  • Имя файла: metalloorganicheskie-soedineniya-neperehodnyh-metallov.pptx
  • Количество просмотров: 148
  • Количество скачиваний: 0
- Предыдущая Средства анализа защищённости. Internet Scanner
Следующая - БЕГСТВО В ЕГИПЕТ

Похожие презентации

Мир химии Мир химии 161
Аттестационная работа. Проектные работы учащихся по химии. Эссе Аттестационная работа. Проектные работы учащихся по химии. Эссе 169
Химические свойства алюминия Химические свойства алюминия 161
Номенклатура алканов разветвлённого строения Номенклатура алканов разветвлённого строения 149
Презентация по химии на тему Сутек-химиялық элемент және жай зат Презентация по химии на тему Сутек-химиялық элемент және жай зат 194
ОСОБЕННОСТИ Алкенов ОСОБЕННОСТИ Алкенов 122
Кислород Кислород 148
Углеводы Углеводы 153
Изомерия. Изомеры Изомерия. Изомеры 141
Сера Сера 141
Сера как химический элемент и простое вещество Сера как химический элемент и простое вещество 146
Физические и химические свойства воды Физические и химические свойства воды 151
Подгруппа азота Подгруппа азота 138
Предельные углеводороды Предельные углеводороды 167
Круговорот веществ Круговорот веществ 157
Исходная презентация Подгруппа железа для подготовки урока химии на повышенном уровне Исходная презентация Подгруппа железа для подготовки урока химии на повышенном уровне 195
Текстовые задачи в ЕГЭ Текстовые задачи в ЕГЭ 153
Сера и ее химические свойства Сера и ее химические свойства 164
АЛКАНЫ. АЛКЕНЫ. АЛКИНЫ. АЛКАНЫ. АЛКЕНЫ. АЛКИНЫ. 219
Периодический закон и периодическая система химических элементов Д.И. Менделеева Периодический закон и периодическая система химических элементов Д.И. Менделеева 128
Некоторые примеры использования Ферментов в промышленности Некоторые примеры использования Ферментов в промышленности 143
Свойства и способы получения аминокислот. Их значение и применение Свойства и способы получения аминокислот. Их значение и применение 109
Презентация по химии. Алгоритм решения задач с расчётами по химическим уравнениям Презентация по химии. Алгоритм решения задач с расчётами по химическим уравнениям 131
Бензен Бензен 119
Электрохимический ряд напряжений металлов Электрохимический ряд напряжений металлов 155
Коррозия металлов Коррозия металлов 112
Сахароза Сахароза 157
Коррозия металла. Энциклопедическая презентация. Использую для перевернутого класса, можно учебник исключить. Коррозия металла. Энциклопедическая презентация. Использую для перевернутого класса, можно учебник исключить. 160
Основные положения МКТ Основные положения МКТ 123
Презентация по химии Количество вещества 8 класс Презентация по химии Количество вещества 8 класс 157