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

H0298 = – 530 кДж/моль

H0f,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

H0298 = – 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: 140
  • Количество скачиваний: 0
- Предыдущая Знаменитості Валожынскага краю
Следующая - Здоровый образ жизни для каждого

Похожие презентации

Первоначальные сведения о строении вещества Первоначальные сведения о строении вещества 148
Химические свойства галогенов Химические свойства галогенов 140
Презентация по химии на тему Вредные пищевые добавки (9 класс) Презентация по химии на тему Вредные пищевые добавки (9 класс) 186
Дидактические игры Дидактические игры 139
Гипофиз Гипофиз 155
Азотсодержащие органические соединения Азотсодержащие органические соединения 129
Строение вещества. Молекулы Строение вещества. Молекулы 161
Способы получение металлов Способы получение металлов 137
Использование турбидиметрического определения сульфат – ионов в школьном экологическом мониторинге Использование турбидиметрического определения сульфат – ионов в школьном экологическом мониторинге 140
Хімічний елемент Радій Хімічний елемент Радій 137
Флокуляційне очищення питної води за допомогою катіонних та аніонних флокулянтів Флокуляційне очищення питної води за допомогою катіонних та аніонних флокулянтів 105
Литий. Общая характеристика элементов подгруппы 1А Литий. Общая характеристика элементов подгруппы 1А 146
Урок по теме: Вода Урок по теме: Вода 181
Древесное сырье для получения коптильного дыма Древесное сырье для получения коптильного дыма 105
Химические уравнения Реакции обмена Химические уравнения Реакции обмена 170
Сплавы металлов Сплавы металлов 149
Презентация по химии Таблица Д.И Менделеева. Интересные факты Презентация по химии Таблица Д.И Менделеева. Интересные факты 185
Презентация к ЭУМК Строение атома приложение №4 Презентация к ЭУМК Строение атома приложение №4 196
Производство серной кислоты (польза и вред) Производство серной кислоты (польза и вред) 235
Спирты (10 класс) Спирты (10 класс) 123
Интегрированный урок физики и биологии Интегрированный урок физики и биологии 139
Оксиды, их классификация и свойства Оксиды, их классификация и свойства 180
Серная кислота 9 класс Серная кислота 9 класс 174
Химик Ломоносов Химик Ломоносов 161
Типы химических реакций (8 класс) Типы химических реакций (8 класс) 185
Макро и микроэлементы в организме человека Макро и микроэлементы в организме человека 184
Элемент водород Элемент водород 156
КИСЛОРОД И СЕРА КИСЛОРОД И СЕРА 205
Спирты Спирты 102
Кристалл – основа жизни на земле Кристалл – основа жизни на земле 137