Эльшенбройх К. Металлоорганическая химия

Металлоорганическая химия

К. Эльшенбройх
пер. с нем. Ю.Ф.Опруненко и Д.С.Перекалина
М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2011. - 746 с. : ил
ISBN 978-5-9963-0203-1

В учебном издании, написанном известным ученым и опытным преподавателем из Германии, изложены теоретические основы металлоорганической химии. Рассмотрены химия соединений переходных, непереходных и /-элементов, теория химической связи, основные физико-химические методы исследования, а также катализ и органический синтез с применением металлоорганических соединений. Металлоорганическая химия - важнейшее направление органической химии для решения многих прикладных задач. Достижения в этой области отмечены Нобелевскими премиями 2001 и 2005 гг. В книге приведена обширная литература, в том числе ссылки на более чем 2000 обзоров.

Для аспирантов и студентов университетов, преподавателей, химиков-органиков.

Предисловие

Книга известного немецкого ученого профессора Кристофа Эльшенбройха давно завоевала широкую популярность у химиков, занимающихся различными аспектами органических соединений металлов, и стала классическим учебником для этой области химии. Первое издание на немецком языке, вышедшее в издательстве В. G. Teubner в 1988 г. (Ch. Elschenbroich, A. Salzer, Organometallchemie - Eine kurze Einfuhrong), было высоко оценено международным научным сообществом; авторы были награждены премией Фонда химической промышленности. Шестое издание, в значительной степени дополненное и переработанное, увидело свет совсем недавно (Ch. Elschenbroich, Organometallchemie, 6. Auflage, В. G. Teubner Verlag, Wiesbaden, 2008).

Профессор К. Эльшенбройх, ученик нобелевского лауреата Э. О. Фишера, поставил перед собой трудную задачу систематически изложить химию элементоорганических соединений - соединений непереходных и переходных элементов, лантаноидов и актиноидов, а также дать представление, пусть и не столь полное и целостное, о применении этих соединений при создании новых материалов и катализаторов и в синтетической органической химии. Такой широкий охват тем и желание осветить их достаточно подробно потребовали обработки огромного массива данных и самого тщательного отбора материала. Книга снабжена обширным списком литературы, дополненным подробным авторским указателем. Это позволяет ознакомиться не только с фундаментальными проблемами элементоорганической химии [в российской научной школе принят именно этот термин для обсуждаемого в этой книге направления органической химии], но и увидеть развитие этой области на современном этапе. Символично, что книга открывается портретом Эдварда Франкланда; таким образом автор как бы хотел напомнить об уникальном вкладе элементоорганических соединений в общую теорию химической науки.

Появление столь полного учебника по элементоорганической химии, несомненно, будет способствовать дальнейшему развитию этой области знаний в нашей стране.

Академик РАН, профессор И. П. Белецкая

Содержание

Предисловие	5
От переводчиков	6
Предисловие автора к русскому изданию	7
ВВЕДЕНИЕ	11
1 Ключевые открытия элементоорганической химии	11
2 Классификация элементоорганических соединений по электроотрицательности элементов	15
3 Энергия, полярность и реакционная способность связи элемент-углерод	19
3.1. Стабильность соединений непереходных элементов	19
3.2. Лабильность соединений непереходных элементов	21
Дополнение 1. Откуда мы получаем информацию о энергии связи элемент-углерод?	23
СОЕДИНЕНИЯ НЕПЕРЕХОДНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ	28
4 Обзор синтетических методов	28
5 Элементоорганическая химия щелочных металлов (группа 1)	32
5.1.Литийорганические соединения	32
Дополнение 2. ЯМР-спектроскопия литийорганических соединений на ядрах ⁶Li и ⁷Li	38
5.2. Металлоорганические соединения тяжелых щелочных металлов	47
Дополнение 3. ЭПР-спекгроскопия элементоорганических соединений щелочных металлов	52
6 Элементоорганическне соединения металлов групп 2 и 12	55
6.1. Органические соединения щелочноземельных металлов (группа 2)
6.1.1. Бериллийорганические соединения	55
6.1.2. Магнийорганические соединения	57
6.1.3. Органические соединения кальция, стронция и бария	65
6.2. Металлоорганические соединения Zn, Cd, Hg (группа 12)	68
6.2.1. Органические соединения цинка	68
6.2.2. Органические соединения кадмия	72
6.2.3. Органические соединения ртути	73
Дополнение 4. Ртутьорганические соединения в живых средах	77
Элементоорганические соединения подгруппы бора (группа 13)	80
7.1.Органические соединения бора	80
7.1.1. Органические бораны	80
7.1.2. Борорганические комплексы с переходными металлами	86
7.1.3. Борсодержащие гетероциклы	87
7.1.4. Полиэдрические соединения бора: бораны, карбораны, гетеробораны	91
Дополнение 5. ЯМР "В-спектроскопия органических соединений бора	101
7.2.Органические соединения алюминия	103
7.2.1. Органические производные Al^III	103
7.2.2. Органические производные алюминия в низких степенях окисления	114
7.3.Органические соединения галлия, индия и таллия	117
7.3.1. Органические соединения Ga^III, In^III, Tl^III и их аддукты с основаниями Льюиса	117
7.3.2. Органические соединения Ga^II,I, In^II,I, Tl^II,I	120
7.3.3. Соединения таллия в органическом синтезе	127
Элементоорганические соединения подгруппы углерода (группа 14)	129
8.1.Органические соединения кремния	131
8.1.1. Соединения кремния с координационным числом 4	131
8.1.2. Соединения кремния с координационными числами 3, 2, 1 и продукты их превращений	142
8.2.Органические соединения германия	158
8.2.1. Соединения германия с координационным числом 4	159
8.2.2. Соединения германия с КЧ 3, 2, 1 и продукты их превращений	162
8.3.Органические соединения олова	166
Дополнение 6. Спектроскопия ЯМР и эффект Мессбауэра на ядрах ¹¹⁹Sn	167
8.3.1. Соединения олова с координационными числами 4, 5, 6 и продукты их превращений	169
8.3.2. Соединения олова с КЧ 1, 2 или 3 и продукты их превращений	177
8.4. Органические соединения свинца	184
8.4.1. Органические соединения Pb^IV	184
8.4.2. Органические соединения Pb^III, Pb^II и Pb^I	189
8.4.3. Органические соединения свинца в окружающей среде	194
9 Элементоорганические соединения подгруппы азота (группа 15)	195
9.1.Органические соединения E^V(E = As, Sb, Bi)	196
9.1.1. Соединения типа R₅E	196
9.1.2. Производные R_nEX_5-n	198
9.2.Органические соединения Е^III (Е = As, Sb, Bi)	200
9.2.1. Получение и свойства	201
9.2.2. Соединения типа R_nEX₃__n	204
9.3. Цепи и циклы с одинарными связями Е-Е	207
9.4. Кратные связи с элементами Р, As, Sb и Bi	211
9.4.1. Соединения со связью Е=С	211
9.4.2. Соединения со связью ЕВС	215
9.4.3. Соединения со связью Е=Е	217
9.4.4. Соединения со связью ЕВЕ	219
10 Элементоорганические соединения селена и теллура (группа 16)	220
11 Органические соединения меди, серебра и золота (группа 11)	228
11.1. Органические соединения меди и серебра	228
11.2. Органические соединения золота	240
СОЕДИНЕНИЯ ПЕРЕХОДНЫХ МЕТАЛЛОВ	249
12 Введение	249
12.1.Правило 18-ти валентных электронов (18 ВЭ)	250
Дополнение 7. Можно ли использовать модель отталкивания электронных пар (модель Гиллеспи-Найхолма) для комплексов переходных металлов?	255
12.2.Комплексы переходных металлов в катализе: некоторые фундаментальные принципы	257
13 сигма-Донорные лиганды	263
13.1. Синтез алкильных и арильных комплексов переходных металлов	264
13.2. Некоторые свойства сигма-комплексов переходных металлов	266
13.2.1. Термодинамическая стабильность и кинетическая лабильность	266
13.2.2. Взаимодействие сигма-связей С-Н с переходными металлами	270
13.2.3. Взаимодействие сигма-связей С-С с переходными металлами	279
13.2.4. сигма-Комплексы переходных металлов с перфторуглеводородами	283
13.3. сигма-Комплексы переходных металлов в окружающей среде	286
14 сигма-Донорные/пи-акцепторные лиганды	298
14.1. Алкенильные, арильные и алкинильные комплексы переходных металлов	298
14.2. Карбеновые комплексы переходных металлов	302
14.3. Карбиновые комплексы переходных металлов	318
14.4. Карбонилы металлов	324
14.4.1. Синтез, строение и свойства	324
14.4.2. Мостиковая координация карбонилов	328
14.4.3. Химическая связь и экспериментальные доказательства	331
14.4.4. Основные типы реакций	339
14.4.5. Карбонилметаллаты и гидриды карбонилов металлов	342
14.4.6. Галогениды карбонилов металлов	345
14.5.Тио-, селено- и теллурокарбонильные комплексы металлов	346
14.6.Изоцианидные (изонитрильные) комплексы	348
Дополнение 8. Фотохимия металлоорганических соединений	350
15 сигма,пи-Донорные / пи-акцепторные лиганды	361
15.1.Олефиновые комплексы	361
15.1.1. Гомоалкеновые комплексы	361
15.1.2. Гетероалкеновые комплексы	377
15.1.3. Гомо- и гетероалленовые комплексы	379
15.2.Алкиновые комплексы	388
15.2.1. Гомоалкиновые комплексы	389
15.2.2. Комплексы гетероалкинов	399
15.3.Аллильные и енильные комплексы	400
15.3.1. Аллильные комплексы	400
15.3.2. Диенильные и триенильные комплексы	409
Дополнение 9. Спектроскопия ЯМР металлоорганических соединений	415
15.4.Комплексы циклических пи-лигандов	437
15.4.1. Лиганд C₃R₃+	439
15.4.2. Лиганд C₄Н₄	440
15.4.3. Лиганд C₅Н₅^-	443
15.4.3.1.Бинарные циклопентадиенильные комплексы металлов	444
15.4.3.2.Циклопентадиенил-карбонильные комплексы	465
15.4.3.3.Нитрозильные циклопентадиенильные комплексы металлов	469
15.4.3.4.Циклопентадиенильные комплексы гидридов металлов	470
15.4.3.5.Циклопентадиенильные комплексы галогенидов металлов и их производные	472
15.4.3.6.Некоторые специальные области применения металлоценов	476
15.4.4.Лиганд С₆Н₆	486
15.4.4.1. Бисареновые комплексы металлов	486
15.4.4.2. Ареновые комплексы карбонилов металлов	496
15.4.4.3. Другие комплексы типа (эта⁶-арен)ML_n	500
15.4.4.4. Бензолциклопентадиенильные комплексы	501
Дополнение 10. Металлоорганическая химия фуллеренов	503
15.4.5.Лиганд С₇Н₇	505
15.5. пи-Комплексы гетероциклов	516
15.5.1. S-, Se- и Те-гетероциклы	516
15.5.2. N-Гетероциклы	517
15.5.3. Р- и As-гетероциклы	520
15.5.4. В-гетероциклы	525
15.5.5. Металлагетероциклы	531
16 Связи металл-металл и кластеры переходных металлов	535
16.1. Образование связей металл-металл и критерии их существования	535
16.2. Биядерные кластеры	540
16.3. Трехъядерные кластеры	543
16.4. Тетраядерные кластеры	544
Дополнение 11. Структура и связывание в кластерах, изолобальная аналогия	546
16.5. Общие подходы к синтезу кластеров	550
16.6. Пентаядерные и высшие кластеры	554
17 Металлоорганическая химия лантаноидов и актиноидов 562
17.1. Обзор свойств лантаноидов	562
17.2. Обзор лигандов	567
18 Металлоорганический катализ в лабораторном синтезе и промышленности	587
18.1. Изомеризация олефинов	587
18.2. Реакции образования связей С-С	588
18.2.1. Аллильное алкилирование	589
Дополнение 12. Асимметрическое аллильное алкилирование	592
18.2.2. Реакция Хека	593
18.2.3. Реакция Сузуки	597
18.2.4. Реакция Стилле	600
18.2.5. Реакция Соногаширы	603
18.2.6. Гидроцианирование	604
18.3. Образование связи С-гетероатом	605
18.3.1. Аминирование аренов	605
18.3.2. Гидроаминирование	608
18.3.3. Гидроборирование	609
18.3.4. Гидросилилирование	610
18.4. Окисление олефинов	612
18.5. Конверсия синтез-газа и реакция Фишера-Тропша	617
18.6. Карбонилирование спиртов	621
18.7. Гидрирование олефинов	622
18.8. Гидроформилирование	627
18.9. Синтез Реппе	631
18.10.Метатезис алкенов и алкинов	633
18.10.1. Метатезис алкенов	634
18.10.2. Метатезис алкинов	640
18.10.3. Метатезис алкен-алкинового типа	641
18.11.Олигомеризация и полимеризация алкенов и алкинов	643
18.11.1. Олигомеризация	644
18.11.2. Полимеризация олефинов	648
18.11.2.1. Полиэтилен	649
18.11.2.2. Полипропилен	651
18.11.2.3. Гомо- и сополимеризация; функционализированые олефины, циклоолефины и диолефины	658
18.11.2.4. Катализаторы на основе элементов, не входящих в 4-ю группу	660
18.11.2.4.1. Катализаторы на основе сэндвичевых производных лантаноидов	661
18.11.2.4.2. "Железный век" полимеризации олефинов	662
Приложение	669
А-1. Окислительно-восстановительные реагенты в элементоорганической химии	669
А-2. Номенклатура металлоорганических соединений	672
А-3. Сокращения и символы	676
Журналы	679
А-4. Литература	681
А-5. Авторский указатель	704
А-6. Предметный указатель	720

Сервер создается при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований
Не разрешается копирование материалов и размещение на других Web-сайтах
Вебдизайн: Copyright (C) И. Миняйлова и В. Миняйлов
Copyright (C) Химический факультет МГУ
Написать письмо редактору