انت هنا الان : شبكة جامعة بابل > موقع الكلية > نظام التعليم الالكتروني > مشاهدة المحاضرة

عضوية فلزية 1

الكلية كلية العلوم للبنات     القسم قسم الكيمياء     المرحلة 3
أستاذ المادة محمد حامد سعيد الدهيمي       13/10/2018 16:54:11
العضوية الفلزية
المرحلة الثالثة / الفصل الاول
المحاضرة الأولى 2018/ 2019 د. محمد حامد سعيد
المصادر :-
1- Organometallic Chemistry by Paason and Arnold
2- The Chemistry of Organometallic Compounds by Rochow , Hard and Hewis
3- Organo transition metal Chemistry fundamental concepts and application by Akio yamamoto
مترجم الى العربية الدكتور صبحي الجبوري , طلال العلاف
المركبات العضوية الفلزية The Organometallic Compounds يمكن اعطاء اكثر من تعريف بسيط للمركبات العضوية الفلزية منها
- هي المركبات التي تون فيها اصرة فلز- كاربون (M-C) اصرة مباشرة بدون وجود وسيط بينهم ( ذرة هجينة مثلا H , S ........الخ )
- المركبات العضوية التي تحتوي على ذرة فلز ( او لافلز ) والتي ترتبط فيها ذرة هذا العنصر ارتباط مباشر مع ذرة الكاربون ( يقصد بذرة الفلز هنا كل العناصر التي لها سالبية كهربائية اقل من الكاربون )
- المركبات العضوية الفلزية هي المركبات التي تحتوى على أي )فلز ( والتي ترتبط فيها هذه العناصر ارتباط مباشر مع ذرة الكاربون.
- المركبات العضوية الفلزية هي فئة من المركبات الكيميائية بها على الأقل اصرة بين ذرة فلز وذرة كربون. قد تكون هذه الاصرة من النوع سيجما أو من النوع باي
نلاحظ ان كل هذه التعاريف تشترك في مفهوم واحد اساسي وهو الارتباط المباشر بين ذرة الفلز وذرة الكاربون في المركب العضوي .
لقد كان فرانكلاند (1849) اول من اكتشف من بين مركبات العناصر العضوية مركبات تحتوي على فلز . ونظرا لقدرت المركبات العضوية الفلزية غير العادية على التفاعل فقد اكتسبت أهمية كبيرة وتم فصلها في مجموعة خاصة سميت بالمركبات العضوية الفلزية Organometallic Compounds ، وبتطور الكيمياء العضوية المستمر تم الحصول على مركبات تحتوي على لافلزات , واصبح من الشائع التحدث عما يسمى بمركبات العناصر العضوية وهي تللك المركبات العضوية التي تحتوي على أي فلز ( او لافلز ) والتي ترتبط فيئها ذرة هذا العنصر مع الكربون مباشرة .
مثلا :- (CH3)4Si , (CH3CH2)2Mg




وبهذا لايمكن ضم سيانيد الصوديوم Sodium cyanide (NaCN) وكاربيد الكالسيوم Calcium carbide (CaC2) وجرافيت البوتاسيوم potassium graphite (C8K) واملاح الاحماض الكربوكسيلية Carboxylic acid salts ( CH3COONa) وكوكسيدات الفلزات واسترات حامض الفسفوريك Esters of phosphoric acid ( CH3CH2H2PO4) وغيرها الى هذه المجموعة من المركبات حيث لاترتبط ذرات الفلز فيها مع ذرة كاربون الموجودة في الجزء الهيدروكاربوني بشكل مباشر. يمكن للفلزات ثائية او متعددة التكافؤ ان تعطي نوعين من المركبات العضوية الفلزية احدهما نقي ( حيث ترتبط ذرة الفلز بالشق الهيدروكاربوني وحدها مثل (CH3)2Hg والاخر مختلط ( حيث ذرة الفلز بشق هيدروكاربوني عضوي من جهه وترتبط بشق غير عضوي من جهه اخرى مثلا CH3HgCl , تكون المركبات العضوية الفلزية النقية في اغلب الاحوال سوائل تتقطر بدون ان تتحلل باستثناء مركبات الصوديوم والمغنيسيوم العضوية فهي تتحلل عند التسخين.
تمتلك المركبات العضوية الفلزية اهمية استثنائية بسبب قدرتها العالية على التطايرلذلك استخدمت في تعين الكتلة الذرية والتكافؤ للفلزات المختلفة مثل الالمنيوم والقصدير والرصاص ,ما انه وبسبب ضعف الاصرة بين الفلز والكاربون في الجزء العضوي فان الفلز يتخلى بسهولة عن مكانة لذرات او مجاميع اخرى مما اعطى هذه المركبات فاعلية عالية جدا حيث تم استخدامها في الحصول على سلسلة من المواد . فقد امتلكت مركبات المغنيسيوم والخارصين اهمية كبير في تصنيع المركبات العضوية.

التطور التاريخي :-
كان اول مركب عضوي فلزي قد اكتشف بالصدفة من قبل الصيدلي الدنماركي ( وليام زياز William C. Zeise) هو PtCl2(C2H4)KCl.H2O في عام 1827م والذي يسمى حاليا بملح زياز

C2H5OH + PtCl4(S) + PtCl2 +KCl PtCl2(C2H4)KCl.H2O
ومن محاولة اخرى
C2H4 + K2 PtCl4 K[PtCl3(C2H4)]. H2O + KCl
لم يكن لدى زياز في ذلك الوقت طريقة يحدد بها تركيب هذا المركب الجديد , لكن في الوقت الحالي اصبح معروف لنا ان المركب يتضمن جزئ اثيلين (H2C=CH2) ترتبط بواسطة ذرة الكاربون مع ذرة البلاتين Pt في المركز والتي ترتبط بثلاث ذرات كلور ويقوم ايون البوتاسيوم احادي الشحنة الموجبة (K+) بمعادلة الشحنة السالبة للمركب .
ومن الواضح ان سبب تصنيف هذا المركب ضمن مجموعة المركبات العضوية الفلزية هو وجود ارتباط مباشر بين ذرة الكاربون في جزيئة الاثيلين مع ذرة الفلز البلاتين المركزية . بعد ذلك كان اكتشاف الكيميائي البريطاني ادوارد فرانكلين (Edward C.Frankland) لمركب ثنائي اثيل الزنك H5C2-Zn-C2H5 والذي كانت له اهمية كبيرة في التصنيع العضوي . منذ ذلك الحين تزايد استخدام هذه المركبات في التصنيع العضوي المختبري والصناعي .
كان التطور الاخر هو اكتشاف العالم البريطاني لودفج موند (Ludwig Mond) ومساعدية في عام 1890م لمركب رباعي كاربونيل النيكل ( tetracarbonylnicel )
وفي عام 1950م اكتشف كل من الكيميائي الالماني غرنست فيشر (Ernst Otto Fisher) والكيميائي البريطاني السير جرفري ويلكسن (Sir Geoffrey Wilkinson ) بشكل مستقل بنية شطيرة (Sandwich Structure) لمركب الفيروسين (Ferrocene) وقد ادى اكتشافهم المتوازي هذا الى كشف الغطاء عن مركبات اخرى تمتلك بنية الشطيرة , وفي عام 1973م نال كل من فيشر ويلكسون جائزة نوبل في الكيمياء معا لاسهاماتهم في دراسة تلك المركبات.
منذ الخمسينات اصبح مجال الكيمياء العضوية الفلزية مجالا نشطا باكتشاف مركبات جديدة من هذا النوع , مع معرفة مفصلة لخصائصها الكيميائية والتركيبية وتطبيقاتها كمركبات وسطية وعوامل محفزة اصطناعية في العمليات الصناعية .
بشكل طبيعي تم اكتشاف مركبين موجودين في الطبيعة وهما فيتامين B12 مرافق الانزيم (Vitamin B12 Coenzyme) والذي يحتوي على اصرة مباشرة بين الكربون والكوبلت (تركيب فيتامين B12 المرافق للانزيم يحتوي على 5خمس اواصر بين النتروجين والكوبلت واصرة واحدة بين الكوبلت والكربون ), اما المركب الثاني هو ميثيل الزئبق (H3C-Hg-CH3) الذي تنتجه البكتريا للتخلص من الزئبق . وبشكل عام لاتوجد المركبات العضوية الفلزية بشكل معتاد في العمليات الحيوية .

تقسيم المركبات العضوية الفلزية :-
يمكن تقسيم المركبات العضوية الفلزية على اساس التركيب او وضع العنصر في الجدول الدوري الى
اولا: التقسيم على اساس التركيب
تقسم المركبات العضوية الفلزية على اساس التركيب الى نوعين من المركبات
أ- المركبات العضوية الفلزية البسيطة Simple Organometallic Compounds
وهي تلك المركبات التي تحتوي على مجاميع او شقوق هيدروكاربونية او ذرة هيدروجين فقط مرتبطة ارتباط مباشر بالفلز مثلا

وهذه المركبات ( المركبات العضوية الفلزية البسيطة ) يمكن تقسيمها ايضا الى نوعين هما
1- متماثلة مثلا ثنائي مثيل الكادميوم CH3-Cd-CH3
2- غير متماثلة مثلا مثيل اثيل الخارصين CH3-Zn-CH2CH3
ب- المركبات العضوية الفلزية المختلطة Mixed Organometallic Compounds
حيث ترتبط ذرة الفلز بجزء عضوي عن طريق ذرة كاربون وبنفس الوقت ترتبط مع جزء غير عضوي مثال على ذلك
ثانيا : التقسيم على اساس ترتيب العنصر في الجدول الدوري
وهذه ايضا يمكن تقسيمها الى نوعين هما
أ- عناصر المجموعة الرئيسية Main Group Organometallic Compounds
وهي المركبات العضوية الفلزية المتكونة من عناصر المجموعة الرئيسية (S-block and P-block elements ) مثل

يعتبر هذا النوع الفئة الرئيسية من المركبات العضوية الفلزية وهي تضمن فلزات المجموعات 1و 2و 13 و 14 و 15 فلزات العناصر الممثلة وتدخل في هذه الفئة المركبات التي تحتوي على الفلزات الموجودة في المجموعة الفاصلة بين الفئتين d و p مثل (Hg) والزئبق (Cd) والكادميوم (Zn) الزنك وذلك لتشابة كيمياء تلك المركبات .وهو هاليد. ويُعتبَر كاشف جرينارد (Grignard reagent) وهو هاليد الكيل المغنيسيوم (RMg-X) أشهر مثال على هذا النوع حيث يُستخدم هذا المركب في تحضير الكحولات.
ب- عناصر المجموعات الانتقالية d-block and f-block elements )
وهي المركبات العضوية الفلزية المتكونة من عناصر المجموعات الانتقالية , تحتوي تلك المركبات على الفلزات الإنتقالية الموجودة في الفئتين d, f وأشهر مثال على تلك المركبات هي كربونيل الفلز مثل رباعي كربونيل النيكل والذي يعتبر أول المركبات العضوية الفلزية التي تم إكتشافها , امثلة


ملاحظة :- للحصول على كامل المحاضرة افتح الملف المرفق

المادة المعروضة اعلاه هي مدخل الى المحاضرة المرفوعة بواسطة استاذ(ة) المادة . وقد تبدو لك غير متكاملة . حيث يضع استاذ المادة في بعض الاحيان فقط الجزء الاول من المحاضرة من اجل الاطلاع على ما ستقوم بتحميله لاحقا . في نظام التعليم الالكتروني نوفر هذه الخدمة لكي نبقيك على اطلاع حول محتوى الملف الذي ستقوم بتحميله .