关于烃基非过渡金属介绍

[拼音]：tingji feiguodu jinshu

[外文]：hydrocarbyl nontransition metals

非过渡金属的烃基衍生物。

除烃基锂外，烃基钠、钾、铷、铯都是离子化合物，没有明显的熔点，对空气和水非常敏感。烃基锂和烃基钠是金属有机化学实验中常用的试剂。甲基锂和乙基锂在常温下是固体，可从苯或石油醚中结晶得到。丙基锂和丁基锂是液体，已经证明它们不是以单分子状态存在。烃基钠可用金属钠和烃基汞在石油醚中发生金属交换而生成，并沉淀出来。一般烷基钠都是无色、无定形粉末。环戊二烯、三苯甲烷和炔烃能在惰性溶剂中与金属钠反应释放出氢气，制得相应烃基钠。环戊二烯基钠是红色晶体，三苯基甲基钠也是红色的，它们可以溶解在四氢呋喃中。

金属钠、钾能与萘形成电荷转移化合物，反应中没有氢被钠或钾置换出来，只是金属把电子转移到萘分子中去，形成萘钠Na+C10H恈和Na娚[C10H8]2-，它们也是离子化合物。

只有烃基镁和烃基铍得到充分研究。镁和铍主要以共价键形成烃基衍生物，它们的性质与烃基锂很相似。二甲基铍在常温下是固体，在加热情况下挥发，217℃时升华。它的单体是线型的，常温时是聚合体，二聚体、三聚体和多聚体依靠多中心键结合成大分子。多中心键用虚线表示，其键能比单键高9～12千卡／摩尔，比一般氢键大（醇中氢键O-H…O约为6千卡／摩尔），聚合分子中甲基桥与两个铍原子的距离是相等的（1.92埃），Be─C─Be桥的角度为66°，证明两个铍原子的sp2杂化轨道可以与碳的一个sp3杂化轨道发生重叠，形成二电子三中心键。

包括硼、铝、镓、铟、铊的烃基衍生物。三价金属的有机物可以用R3M式代表（R为烃基，M为金属）。其中三甲基硼是单体，熔点为-159℃，沸点－21.8℃；三甲基铝是二聚体，熔点为15℃，沸点126℃；三甲基镓是单体，熔点为－15℃左右，沸点56℃；三甲基铟是四聚体，熔点为88.4℃，沸点135℃；三甲基铊是单体，熔点为38.5℃，90℃分解。这一族元素的化合物都是处于缺电子状态，除三甲基硼外，都能与乙醚反应生成醚合物R3M·OEt2（Et为乙基），它们在空气中能自燃，遇水分解。

三乙基铝是这一族有机物中最重要的一种，它基本上是单体，熔点为－52.5℃，沸点194℃，在常温下是液体，见空气着火。工业上采用无氧化膜的铝粉与乙烯和氢气在少量三乙基铝引发下反应来生产三乙基铝，它和氯化钛并用，作为齐格勒-纳塔催化剂。

包括有机硅、有机锡和有机铅等。有机硅包括烷基硅、氯化烷基硅、烷氧基硅、硅氧烷和硅杂环化合物等，是含硅的塑料、树脂、硅油和硅橡胶的基本原料。有机锡包括烷基锡、氯化烷基锡、酰氧基锡和含锡的杂环化合物，主要用于塑料稳定、农业杀菌和纺织染整等。铅的四甲基和四乙基衍生物是汽油抗爆剂（见四乙铅）。

它们的热稳定性随元素的周期越高而越不稳定。除铅有稳定的低价衍生物外，其他的金属烷基衍生物都是四价的，它们的分子构型属于四面体，并有金属原子间成键的多核金属有机物。

包括磷、砷、锑、铋的有机化合物。锑、铋有机化合物的重要性不如同族非金属磷、砷的有机物（见有机磷化合物、有机砷化合物）。三甲基锑和三苯基锑都是单体，前者在常温下是液体，沸点为80.6℃；后者是固体，熔点为50.2℃，沸点360℃。第五主族元素的五价化合物如 R3M′X2和Ar5M′（X为卤素，Ar为芳基）都是已知的。

副族中锌、镉、汞有机物经常放在非过渡金属有机化学中来讨论，因为它们的(n-1)d轨道电子已填满，主要利用ns、np轨道成键，形成R2M型化合物。除二烷基镉外，二烷基锌和二烷基汞都对热稳定，溶于有机溶剂，显示出一般有机化合物的性质。烃基镉和烃基汞都是有毒的，特别是甲基汞CH3Hg+溶于水，是汞污染环境的主要原因。

参考书目

1. B.J.Aylett，Organometallic Derivatives of theMain Group Elements， Butterworths， London， 1975.