Szepes László ELTE Kémiai Intézet Félúton a szerves és szervetlen kémia között ALKÍMIA MA c. előadássorozat 2009. április 2.
Az előadás vázlata Néhány hasznos alapfogalom π-komplexek Zeise-só és a Dewar-Chatt-Duncanson-f. modell Telítetlen szén-szén kötés hidrogénezése; Wilkinson-f. katalizátor Ferrocén, szendvics vegyületek, hajlott szendvics vegyületek, olefinek polimerizációja s-kötésű vegyületek Frankland: dietil-cink Grignard: alkil/aril-magnézium-halogenidek (anionos alkilezőszerek) Rochow-Müller: metil-klór-szilánok, szilikonok Fischer és Schrock: átmenetifém-karbének Chauvin, Schrock, Grubbs: olefin metatézis Fémorganikus, gőzfázisú rétegleválasztás (MOCVD) Összefoglalás
Néhány hasznos alapfogalom Szerves (fémorganikus) vegyületek: közvetlen fém-szén kötést tartalmaznak, ahol a szénatom szerves ion, gyök, vagy molekula része. (Nem tartoznak ide a karbidok és cianidok, de ide soroljuk a karbonilokat is, M-CO) Koordinációs (komplex) vegyületek: molekulák, vagy ionok koordinációs kötéssel kapcsolódnak átmenetifém-atomokhoz, vagy-ionokhoz. Pl.: [Cu(H 2 O) 6 ] 2+, [Fe(CN) 6 ] 3-, [Ni(CO) 4 ] Ligandum (L): ion, vagy molekula, amely elektronpár(oka)t ad (donál) a központi fématomnak, vagy ionnak és ezáltal koordinációs vegyület jön létre. Koordinációs (datív) kötés: a kovalens kötésnek egy különleges esete, amelyben egy ion, vagy molekula szolgáltatja a kötésben résztvevő elektronpár(oka)t (A/ fi B). Átmenetifém-karbének: fém-szén kettőskötést tartalmazó átmenetifém vegyületek, L n M$C(X)(Y) Metatézis: gyökcserével járó kémiai reakció
W. C. Zeise, 1827, K[Pt(C 2 H 4 )Cl 3 ] ALKÍMIA MA: Félúton a szerves és szervetlen kémia között, 2009
Dewar, Chatt, Duncanson, 1953, DCD modell Forrás: www.ilpi.hu
G. Wilkinson, R. S. Coffey, 1965, alkének hidrogénezése Forrás: http://upload.wikimedia.org matterwaves.files.wordpress.com
P. Pauson, S. A. Miller, 1951, ferrocén, (C 5 H 5 ) 2 Fe (Cp 2 Fe) az első szendvics vegyület
Egyéb szendvics vegyületek
Metallocén katalizált alkén polimerizáció Forrás: C. Elschenbroich: Organometallics, 3rd Edition, WILEY-VCH, 2006
Sir Edward Frankland (1825-1899) pioneer and inventor of the term organometallic Forrás: C. Elschenbroich: Organometallics, 3rd Edition, WILEY-VCH, 2006
Frankland, 1849 3 C 2 H 5 I + 3 Zn (C 2 H 5 ) 2 Zn + C 2 H 5 ZnI + ZnI 2
V. Grignard Nobel díj, 1912 Mg + RX fi RMgX
SiCl 4 + m/2 ZnR 2 R m SiCl 4-m + m/2 ZnCl 2 SiCl 4 + 2 RMgX R 2 SiCl 2 + 2 MgClX
E.G. Rochow és R. Müller, 1943. Metil-klórszilánok közvetlen (direkt) szintézise 2 CH 3 Cl(g) + Si(s) (CH 3 ) 2 SiCl 2 (l) + (CH 3 )SiCl 3 (l) + (CH 3 ) 3 SiCl(l) + Katalizátor: Cu Hőmérséklet: 300 o C
Átmenetifém-karbének L n M$C(X)(Y) R.R. Schrock, 1974 E.O. Fischer, 1964
Schrock katalizátor Grubbs katalizátor
ALKÍMIA MA: Félúton a szerves és szervetlen kémia között Alkén metatézis
ALKÍMIA MA: Félúton a szerves és szervetlen kémia között Alkén metatézis, Kémiai Nobel díj, 2005 Y. Chauvin, R. R. Schrockés R. H. Grubbs Forrás: www.organic-chemistry.org
ALKÍMIA MA: Félúton a szerves és szervetlen kémia között Kémiai gőzfázisú rétegleválasztás Chemical Vapour Deposition (CVD)
ALKÍMIA MA: Félúton a szerves és szervetlen kémia között
ALKÍMIA MA: Félúton a szerves és szervetlen kémia között Fémorganikus/szervetlen prekurzorok kutatása az ELTE-n felületi keménybevonatok leválasztása céljából: [(CH 3 ) 3 Si] 4 Si fi SiC Zr(Hf)(BH 4 ) 4 fi ZrB 2 (HfB 2 ) (C 6 H 6 ) 2 Cr fi Cr x C y (C 5 H 5 ) 2 Zr(Hf)(BH 4 ) 4 fi Zr(Hf)C
ALKÍMIA MA: Félúton a szerves és szervetlen kémia között
ALKÍMIA MA: Félúton a szerves és szervetlen kémia között Szerves fémvegyületek -érdekes, nem szokványos szerkezetek és kötések; -kiemelkedő jelentőség és hasznosság a homogén katalízisben, ipari alkalmazások; -nagy mennyiségben gyártott és felhasznált, előnyös tulajdonságú anyagcsaládok (pl. szilikonok); -fontos kiindulási anyagok (prekurzorok) egyéb ipari technológiákban (pl. gépipar, mikroelektronika).
ALKÍMIA MA: Félúton a szerves és szervetlen kémia között