МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ РОСІЙСЬКОЇ ФЕДЕРЦІЇ

Федеральна державна бюджетна освітня установа

вищої професійної освіти

«Чуваський державний педагогічний університет імені І.Я. Яковлєва»

Факультет природничо-освітньої освіти

Кафедра біології та хімії

КУРСОВА РОБОТА

з дисципліни

«ХІМІЯ ЕЛЕМЕНТООРГАНІЧНИХ СПОЛУК»

Тема: Реакція диметилфосфіту.

Виконала:

студентка Марсова Ю.В.

Профіль БіХ

Перевірив: професор

кафедри біоекологи

Лікар хімічних наук

Мітрасов Ю.М.

Чобоксари, 2015

Вступ

1. Отримання ефірів із хлорангідридів. Карбонати та ефіри кислот фосфору

1.1 Синтез хлоркарбонатів та карбонатів

1.2 Ефіри кислот фосфору

2. Застосування. Умови зберігання та виробництво.

3. Спосіб отримання диметилфосфтиту

Висновок.

Список литературы.

Вступ

Процеси гідролізу, гідратації, дегідратації, етерифікації та амідування мають дуже важливе значення у промисловості основного органічного та нафтохімічного синтезу. Гідролізом жирів, целюлози та вуглеводів давно отримують мило, гліцерин, етанол та інші цінні продукти. В області органічного синтезу аналізовані процеси використовують головним чином для виробництва спиртів C 2 -C 5 , фенолів, простих ефірів, -оксидів, багатьох ненасичених сполук, карбонових кислот та їх похідних (складних ефірів, ангідридів, нітрилів, амідів) та інших сполук.

Перелічені речовини мають дуже важливе застосування як проміжні продукти органічного синтезу (спирти, кислоти та їх похідні, альдегіди, -оксиди), мономерів та вихідних речовин для синтезу полімерних матеріалів (фенол, ефіри акрилової та метакрилової кислот, меламін, хлоролефіни), пластифікаторів та мастильних матеріалів (складні ефіри), розчинників (спирти, прості та складні ефіри, хлоролефіни), пестицидів (ефіри карбамінової та тіокарбамінової кислот). Реакції, що часто розглядаються, є проміжним етапом у багатостадійних синтезах інших продуктів цільового призначення.

Виробництво перелічених речовин має величезні масштаби. Так, у США синтезують по 500 тис. т етанолу та ізопропанолу, 900 тис. т пропіленоксиду, 200 тис. т епіхлоргідрину, понад 4 млн. т складних ефірів, близько 300 тис. т ізоціанатів.

1. Отримання ефірів із хлорангідридів. Карбонати та ефіри кислот фосфору

Ефіри карбонових кислот дуже рідко одержують із хлорангідридів, оскільки останні є дорогими речовинами. На відміну від цього ефіри вугільної кислоти (карбонати) та ефіри кислот фосфору синтезують головним чином із хлорангідридів, оскільки відповідні кислоти не здатні до етерифікації.

1.1 Синтез хлоркарбонатів та карбонатів

Ці ефіри одержують із фосгену COCI 2 , що є хлорангідридом вугільної кислоти (за звичайних умов – це газ, що конденсується в рідину при +8 0 С). Реакція протікає шляхом заміщення атомів хлору на алокси-групу без каталізаторів. При цьому здатні заміщатися обидва атоми хлору, але перший їх швидко, а другий значно повільніше. Це дозволяє при більш низькій температурі і мольному співвідношенні реагентів 1: 1 одержувати з високим виходом ефіри хлоркутної кислоти (хлоркарбонати), які за іншою класифікацією називають хлорформіатами, тобто ефірами мурашиної кислоти:

COCI 2 + ROH → CICOOR + HCI

Крім температури та співвідношення реагентів, високому виходу хлоркарбонатів сприяє порядок завантаження реагентів: треба до надлишку фосгену додати спирт. Таким чином, у періодичних умовах синтез хлоркарбонатів ведуть при охолодженні (до 0 0 С) та перемішуванні, поступово додаючи до рідкого фосгену необхідну кількість спирту. Продукт віддувають від розчиненого HCI і переганяють, а HCI, що виділився, очищають від фосгену і утилізують у вигляді соляної кислоти. Хлоркарбонати мають велике практичне значення для пестицидів – ефірів карбамінової кислоти (карбамати) RNHCOOR.

Діефіри вугільної кислоти (карбонати) одержують з фосгену при 70 – 100 0 С та невеликому надлишку спирту:

COCI 2 + 2ROH → CO(OR) 2 + 2HCI

Побічна реакція полягає в утворенні хлоралкану зі спирту та HCI. Якщо її роль істотна, то HCI, що утворюється, можна пов'язувати сухою содою, карбонатом кальцію або третинним аміном.

При отриманні ефірів фенолів менш реакційно-здатних, ніж спирти, проводять реакцію з водними розчинами фенолятів:

COCI 2 + 2ArONa → CO(OAr) 2 + 2NaCI

У цьому випадку, щоб уникнути побічного гідролізу фосгену, ведуть процес з достатньо концентрованим розчином феноляту і за наявності вільного фенолу (щоб знизити концентрацію гідроксильних іонів).

З діефірів вугільної кислоти головний інтерес представляють циклічні карбонати гліколів.

Які є цінними розчинниками, і полікарбонати, одержувані з фосгену та лужного розчину деяких бісфенолів, особливо дифенілолпропану:

Заслуговую на увагу ефіри дитіовугільної кислоти (ксатогенати). Солі алкілксантогенатів одержують із спиртового лугу та сірковуглецю (ангідрид дитіовугільної кислоти). Ізопрпілксантогенат натрію використовують як ефективний гербіцид; такими є і деякі ксантогенатдисульфіди, одержувані окисленням алкілсантогенатів:

1.2 Ефіри кислот фосфору

Ефіри кислот фосфору одержують із трихлориду фосфору PCI 3 , хлороксиду фосфору POCI 3 та тіотрихлориду фосфору PSCI 3 . Реакційна здатність цих хлорангідридів по відношенню до спиртів і фенолів змінюється в ряду: PCI 3 > POCI 3 > PSCI 3 , причому, як і у разі фосгену, заміщення кожного наступного атома хлору дедалі більше сповільнюється. Це дозволяє синтезувати неповні, повні та змішані (з різними спиртами) ефіри.

Реакції PCI 3 зі спиртами протікають вже за низьких температур дуже енергійно з великим виділенням тепла. Заміщення супроводжується прегрупуванням Арбузова, причому утворюються диалкілфосфіт і алкілхлорид:

PCI 3 + 3ROH → (RO) 2 HP = O + RCI + 2HCI

Найчастіше цим шляхом одержують диметилфосфіт HPO(OCH 3) 2 . Його синтез здійснюють (періодично або безперервно) у розчині рідкого хлорметану при -24 0 С. Тепло реакції знімають за рахунок випаровування розчинника, частину якого відводять на очищення та випускають товарний продукт. Хлорид водню, що утворюється, уловлюють у вигляді 20-30% соляної кислоти. Очищення диметилфосфіту проводять у плівковому випарнику перегонкою у вакуумі.

Диметилфосфіт є проміжним продуктом при синтезі інших речовин, що містять фосфор. Так, з нього отримують відомий хлорофос інсектицид, що є похідним алкілфосфонової кислоти. Для цього диметилфосфіт конденсують з хлоралем при охолодженні:

Існує і одностадійний процес, в якому поєднані синтез диметилфосфіту з CH 3 OH та PCI 3 та синтез хлорофосу з диметилфосфіту та хлоралю.

Реакції POCI 3 зі спиртами та фенолами мають значення головним чином для синтезу екстрагентів (трибутилфосфат), пластифікаторів (трикрезілфосфат та ін) та антипіренів.

Взаємодія хлороксиду фосфору зі спиртами протікає без каталізаторів та лугів при охолодженні, і тільки для заміщення останнього атома хлору потрібне нагрівання:

POCI 3 + 3 ROH → PO(OR) 3 + 3HCI

Щоб уникнути побічної освіти алкілхлоридів

Необхідно віддувати HCI, що утворюється в струмі інертного газу.

Менш реакційно-здатні феноли реагують з хлороксидом фосфору при нагріванні та у присутності каталізаторів – безводного ZnCI 2 або CaCI 2:

POCI 3 + 3ArOH → PO(OAr) 3 + 3HCI

Хлориду водню дають зникнути з реакційної суміші і вловлюють його у вигляді концентрованої соляної кислоти. Цим шляхом у великому масштабі (періодично чи безперервно) виробляють трикрезілфосфат – пластифікатор полімерних матеріалів.

Реакції PSCI 3 зі спиртами та фенолами застосовують виключно для синтезу пестицидів. Перший атом хлору заміщується при дії спиртів при 20-30 0 С, для заміщення другого атома потрібний спиртовий розчин лугу, для третього – взаємодія з алкоголем або фенолятом. При синтезі більшості пестицидів цього ряду першим етапом є отримання діалкілхлортіофосфатів з однаковими або різними алкільними групами (зазвичай з метильною та етильною):

Пестициди метафос і тіофос отримують потім відповідно з диметил-і діетилхлортіофосфатів і n-нітрофеноляту натрію:

(RO) 2 PSCI + NaOC 6 H 4 NO 2 + NaCI

Найкращі результати виходять при проведенні реакції в середовищі ацетону або метилетилкетону, коли обидва реагенти добре гомогенізовані. Однак процес можна вести і з водним розчином нітрофеноляту, додаючи до нього при 50 - 100 0 Діалкілхлортіофосфат. Щоб уникнути побічної реакції гідролізу, треба регулювати pH середовища так, щоб був надлишок вільного фенолу.

Аналогічним чином з диметилхлортіофосфату і -оксидіетилсульфіду одержують інсектицид метилмеркаптофорс, який частково ізомеризується в похідну тіоля і є сумішшю двох речовин:

Є багато інших пестицидів цього класу, що знаходять застосування в народному господарстві країни.

2. Застосування, умови зберігання та виробництво.

Диметилфосфіт використовується для отримання антипіренів, хлорофосу, дихлофосу, ніторфосу, при виробленні пестицидів, у фармакологічній галузі, у виробництві фосфорорганічних препаратів у тому числі піровотексу та інсектицидів.

Хлорофос він же дилокс, ткувон, рицифон – належать до інсектицидів. Використовується при ураженні великої рогатої худоби шкірним оводом, так само широко застосовується у боротьбі з клопами, кліщами, трипсами, зі шкідниками у рослинницькій галузі, легко розчинний у воді та практично безпечний для теплокровних істот.

Умови зберігання.

Диметилфосфіт зберігають у критому посуді з стійкою до корозії марки сталі, сплавів алюмінію, або пластикових ємностях. Місце зберігання повинно бути захищене від сонячних променів з температурою не вище 21°С з використанням інертного газу, що зменшує реакційність

Термін гарантійного зберігання становить при температурі 5 С – шість місяців, а за температури 20 С – три місяці.

Виробництво диметилфосфіту.

Диметилфосфіт ситезують при конденсії хлорану та диметилфосфату.

Відомості про сертифікацію.

Диметилфосфіт отримав державне реєстраційне свідоцтво у РПОХВБ.

Упаковка.

Налив диметилфосфіту виробляється в ємності (залізничні цистерни, контейнери з нержавіючої сталі, в двосотлітрові бочки з нержавіючої сталі, пластикову тару, пластикові куби, пластикові контейнери), або в тару, що надається споживачем.

Транспортування.

Транспортування здійснюється всіма видами транспорту крім водного та повітряного. При залізничних перевезеннях використовуються цистерни із нержавіючої сталі. При автомобільних перевезеннях використовуються ємності меншого тоннажу (куби, контейнери, бочки).

РОСІЙСЬКА ФЕДЕРАЦІЯ ФЕДЕРАЛЬНА СЛУЖБА ПО ІНТЕЛЕКТУАЛЬНІЙ ВЛАСНОСТІ, ПАТЕНТАМ І ТОВАРНИМ ЗНАКАМ (51) МПК 7 C07F9/142 (12) ОПИС ВИНАХОДУ ДО ПАТЕНТУ Статус: за даними на 18.01.2011 – може припинити свою дію

3.Спосіб отримання диметилфосфіту.

Винахід відноситься до галузі технології органічних сполук, а саме до вдосконаленого способу одержання диметилфосфіту. Описується спосіб отримання диметилфосфіту, що включає взаємодію трихлористого фосфору з метано3 метаноно3, :1, при їх об'ємному співвідношенні відповідно 1,43-1,53:1 та залишковому тиску 0,02-0,04 мПа. Технічний результат – підвищення технологічності та безпеки процесу. 1 з.п. ф-ли, 1 табл.

Винахід відноситься до хімії фосфорорганічних сполук, а саме до отримання диметилфосфіту, що використовується як проміжний продукт в органічній хімії при виробництві інсектицидів, гербіцидів, антипіренів та ін.

Класичний спосіб отримання нижчих диалкілфосфітів взаємодією трихлористого фосфору і спирту при мольному співвідношенні реагентів 1:3, процес ведуть при поступовому додаванні трихлористого фосфору до спирту, середовищі розчинника і при охолодженні реакційної суміші. Охолодження здійснюють використанням розчинника з низькою температурою кипіння, який, випаровуючись в ході реакції, відводить тепло, що виділяється. Хлористий водень і галоїдний алкіл, що залишилися в суміші, видаляють пропусканням струму сухого газу, сліди хлористого водню нейтралізують аміаком, а цільовий продукт очищають дистиляцією при зниженому тиску (Д.Пурдела, Р.Вылчану. , С.183).

У реакції взаємодії трихлористого фосфору з метанолом швидкість протікання та теплота реакції відносно високі, з'являється друга фаза та система рідина – газ. При контакті з хлористим воднем в умовах зниженої температури диметилфосфіт розкладається з утворенням монометилфосфіту і надалі фосфористої кислоти (при підвищеному вмісті хлористого водню в реакційній масі). При нестачі метанолу утворюються нестійкі, схильні до розкладання з виділенням великої кількості енергії (вибухонебезпечні), хлорсодержащіе квазіфосфонієві сполуки. Наявність зазначених домішок як під час синтезу, так і у виділеному диметилфосфіті-сирцю знижує безпеку технологічного процесу та ускладнює подальше очищення продукту дистиляцією. Потрібно дотримання багатьох умов для безпечного та водночас технологічного проведення процесу.

Відомий спосіб отримання диалкілфосфітів шляхом взаємодії трихлористого фосфору з нижчим аліфатичним спиртом в середовищі органічного розчинника і видаленням хлористого водню, що утворюється, в якому з метою спрощення технології, процес отримання диметилфосфіту ведуть в попередньо розігрітій колоні при температурі в зоні реакції 45- 910123, кл. У способі використаний градієнт температури кипіння, що виникає, в ряді реагентів: спирт, трихлористий фосфор, розчинник, утворюються продукти і побічні продукти реакції (алкілхлориди і хлористий водень). Зазначеним способом одержують продукт, що містить 96 мас.% диметилфосфіту і до 0,6 мас.% монометилфосфіту.

Найбільш близьким по технічній сутності і досягається результату є спосіб отримання нижчих диалкілфосфітів, полягає в тому, що суміш трихлористого фосфору і метанолу і низькокиплячого розчинника, наприклад хлористого метилу, при температурі від мінус 30°С до плюс 10°С під тиском струменем подають колону, де відбувається випаровування розчинника, що захоплює за собою хлористий водень, що утворюється. Диметилфосфіт, що збирається в нижній частині колони, направляється в другу колону зі зниженим тиском для видалення розчинених в ньому залишків хлористого водню і розчинника (відпарювання), а потім проводять очищення диметилфосфіту дистиляцією під вакуумом (US №2631161, кл. 6 3) .

Винахід вирішує задачу підвищення технологічності та безпеки процесу за рахунок оптимізації складу реакційної маси та одержуваного диметилфосфіту-сирцю для домішок: монометилфосфіід, а також фосфорих.

Вказана задача вирішується тим, що у відомому способі отримання диметилфосфіту взаємодією трихлористого фосфору з 3 -3,3:1, при їх об'ємному співвідношенні відповідно 1,43-1,53:1 та залишковому тиску 0,02-0,04 мПа. Крім того, взаємодію ведуть переважно при температурі 0-30°С.

Синтез диметилфосфіту згідно запропонованого способу проводять в реакторі, що представляє собою вертикальний циліндричний порожнистий апарат з конічним днищем, виготовлений з корозійностійкої сталі, з розподільником для подачі хлористого метилу, вбудованим в днище реактора, і двома сифонами для подачі трихлористого фосфору частина реактора. Вміст хлористого метилу в реакційній масі постійно підтримується на рівні 4,8-5,2 мас.%.

Температура синтезу 0-30°С в реакторі підтримується автоматично за рахунок випаровування рідкого хлористого метилу, що подається в зону реакції, а необхідний вакуум в реакторі підтримується вакуум-насосом для видалення із зони реакції легколетких - хлористого водню, хлористого метилу та надлишку метанолу. Не повністю звільнений від легколетких продуктів диметилфосфіт-сирець з реактора через гідрозатвор надходить у відпарну колону для повного звільнення від залишків легколетких продуктів, а потім проводиться очищення диметилфосфіту дистиляцією під вакуумом.

Використання запропонованого способу дозволяє отримувати диметилфосфіт-сирець стабільно постійного складу зі зниженим вмістом небажаних домішок, що, у свою чергу, дозволяє виділити цільовий продукт вищої якості та підвищити безпеку процесу.

Зменшення мольного співвідношення метанолу до трихлористого фосфору нижче 3,02, об'ємного співвідношення метанолу до трихлористого фосфору нижче 1,43 і залишкового тиску нижче 0,02 мПа, крім збільшення вмісту реакційної маси та диметилфосфіте-сирцю монометилфосфіту та фосфорних метилдихлорфосфіту і диметилхлорфосфіту, які є дуже реакційноздатними сполуками, здатними викликати вибух, а збільшення мольного співвідношення метанолу до трихлористого фосфору вище 3,3:1, об'ємного співвідношення метанолу до трихлористого фосфору вище 1,53 і залишкового тиску вище 0,04 вмісту в цільовому продукті неідентифікованих домішок та зниження виходу.

Процес ведуть при мольному співвідношенні компонентів метанолу до трихлористого фосфору 3,24:1 і їх об'ємному співвідношенні компонентів 1,50:1.

Безперервна об'ємна витрата реагентів та хлористого метилу (холодоагенту) становить:

Трьоххлористого фосфору – 0,3-0,8 м 3 /год;

Метанолу - 0,4-1,2 м 3 /год;

Хлористого метилу - 0,5-2,5 м 3 /год.

Диметилфосфіт – сирець із реактора синтезу через гідрозатвор безперервно надходить у відпарну колону для повного відділення залишків легколетких продуктів. Відпарна колона складається з циліндричної, насадкової частини, заповненої кільцями Рашига і порожнистої кубової частини, виконаної у вигляді конуса і з сорочкою для обігріву парою. Відпарювання легколетких продуктів ведеться в безперервному плівковому режимі при температурі куба колони 70-90°З залишковому тиску 0,093 мПа.

Легколеткі компоненти (хлористий метил, хлористий водень, метанол) конденсуються в теплообміннику і повертаються в реактор, а диметилфосфіт-сирець, звільнений від легколетких компонентів, безперервно надходить на дистиляцію в два послідовно розташованих роторно-плівкових випарника (РПІ).

Процес вели у режимі:

Об'ємна витрата диметилфосфіту-сирцю на харчування РПІ не більше 0,6 м 3;

Температура парової фазі трохи більше 90°С;

Залишковий тиск щонайменше 0,093 мПа.

Отриманий у такий спосіб цільовий продукт містить 99,35% диметилфосфіту.

Приклади 2-10. Процес вели аналогічно прикладу 1, змінюючи молярне та об'ємне співвідношення реагентів, температурний режим та тиск.

Результати представлені у таблиці.

	Мольне співвідношення М:ТФ	Об'ємне співвідношення М:ТФ	Температура у реакц. масі	Залишковий тиск, мПа			Вихід у синтезі у перерахунку на ТФ
Примітки: М - метанол; ТФ – трихлористий фосфор; ДМФ – диметилфосфіт; ММФ – монометилфосфіт; ФК – фосфориста кислота.

Висновок:

Широке застосування на виробництві та у побуті фосфорорганічних

сполук (хлорофос, тіофос, карбофос та ін.) зумовило зрослу

частоту отруєнь ними.

Сучасні погляди на принципи лікування отруєнь ФОС

ґрунтуються на положеннях доказової медицини (EBM). Вибір коштів

купірування основних синдромів з позицій EBM має бути заснований на

уявлення про механізм і патогенез інтоксикації (принцип

обґрунтованості) та сучасних відомостях фармакопеї (принцип ефективності). Принципове значення має приділятися антидотною

терапії. Оскільки провідні патологічні процеси відбуваються в

синапсах, то й антидотна терапія спрямована на нормалізацію проведення

нервових імпульсів у них.

Важлива роль належить заходам профілактики отруєнь

фосфорорганічними сполуками.

Список литературы:

1. Габріелян О. С., Остроумов І. Г. Хімія. М., Дрофа, 2008;

2. Чичібабін А. Є. Основні засади органічної хімії. М., Держхіміздат, 1963. - 922 с.;

3. Лебедєв Н. Н. Хімія та технологія основного органічного та нафтохімічного синтезу. М. Хімія. 1988. - 592 с.;

4. Паушкін Я. М., Адельсон С. В., Вишнякова Т. П. Технологія нафтохімічного синтезу. М., 1973. - 448 с.;

5. Юкельсон І. І. Технологія основного органічного синтезу. М., "Хімія", 1968.

Реферат на тему:

Елементоорганічні сполуки

Виконав: студент ФНБМТ

2 курси 241 групи

Лазовий А.

Хімія елементоорганічних сполук виникла та розвивається на стику орг. та неорг. хімії та пов'язує ці дві області хімії. Елементоорганічні сполуки зустрічаються у природі вкрай рідко; більшість їх синтезовано в лаб. умовах.

Елементоорганічні сполуки містять хімічний зв'язок вуглець-елемент. До елементоорганічних сполук, як правило, не відносять органічних сполук з простими або кратними зв'язками С-N, С - Про, С - S і С - Hal. Реакційна здатність елементоорганічних сполук визначається насамперед характером зв'язку вуглець-елемент, її міцністю, полярністю тощо. Зазвичай елементоорганічні сполуки поділяють на борорганічні, кремнійорганічні та металорганічні сполуки. Основна група елементоорганічних сполук – металоорганічні сполуки. p align="justify"> Особливе місце серед них займають p-комплекси перехідних металів з ненасиченими органічними лігандами. У таких з'єднаннях присутні делокалізовані ковалентні зв'язки метал-ліганд, в освіті яких беруть участь повністю або частково заповнені d-орбіталі металу. В елементоорганічних сполуках інших елементів, включаючи більшість елементоорганічних сполук неперехідних металів, а також деякі з'єднання перехідних металів, як правило, існують зв'язки вуглець-елемент різної полярності.

Мал. 1 Ферроцен - приклад елементоорганічної сполуки.

Металорганічні сполуки

Металорганічні сполуки - містять у молекулі зв'язок метал - вуглець (М-С). Ціаніди, карбіди, а в деяких випадках і карбоніли металів, що також містять зв'язок М-С, вважають неорганічними сполуками. До металоорганічних сполук іноді відносять органічні сполуки, Si, As і деяких інших неметалів.

Перше металоорганічне з'єднання (сіль Цейзе K?pO) отримано В. Цейзе в 1827. Згодом роботами Р. Бунзена, що виділив органічне з'єднання As (1839), та Е. Франкленда, що отримав діетилцинк (1849), покладено початок хімії метало. Із сірий. 19 ст. до сірий. 20 ст. розвивалася переважно хімія сполук неперехідних металів. Головне досягнення цього періоду - синтез та широке застосування магнійорганічних сполук (реактиви Гриньяра). У 50-х роках. 20 ст. відбувся різкий підйом у хімії металоорганічних сполук, особливо перехідних металів. За відкриттям і встановленням будови ферроцену (1951) пішов синтез та виділення безлічі споріднених металоорганічних комплексів. Цьому сприяло розвиток та впровадження фізичних методів дослідження, а також успішне застосування металоорганічних сполук у практиці.

За характером зв'язку метал - вуглець металоорганічні сполуки поділяють кілька типів:

Сполуки з s-зв'язками М-С, в яких органічна група пов'язана з металом двоелектронним двоцентровим ковалентним зв'язком (у деяких випадках з помітно полярним характером). Такі сполуки утворюють більшість неперехідних металів. З'єднання перехідних металів цього типу стабільні лише за наявності в молекулі p-лігандів (СО, циклопентадієніл та ін.).

Металоорганічні сполуки з іонним зв'язком М-С. Такі сполуки по суті металеві солі карбаніонів. Характерні для лужних і лужноземельних металів (за винятком Li і Mg), наприклад Na+(C5H5)-, K+(C-=CR) та ін. До них відносять сполуки Li, Mg, Be, Al.

p-Комплекси-з'єднань металів, що містять p-пов'язані органічні ліганди (алкени, алкіни, ароматич. з'єдн. і т.д.). Металоорганічні сполуки цього характерні для перехідних металів. Для неперехідних металів відомі лише окремі приклади.

Відомі повні металоорганічні сполуки, в яких атом металу пов'язаний тільки з атомами, змішані, які містять також зв'язок метал - гетероатом.

Назви металоорганічних сполук складають із назв органічних радикалів, металу та інших груп, приєднаних до металу, наприклад, тетраетилсвинець [Рb(С2Н5)4], дибутилоловодихлорид . У разі p-комплексів для атомів С, що беруть участь у зв'язуванні з металом, використовують префікс h; перед назвами місткових лігандів ставлять префікс m, наприклад, тетракарбоніл (h-циклопентадієніл) ванадій, дикарбонілметил (h-циклопентадієніл) залізо.

Застосування

Металоорганічні сполуки мають широкий спектр застосування в органічній хімії. Літій- та магнійорганічні сполуки можуть використовуватись як сильні основи або як реагенти для нуклеофільного алкілування або арилювання.

Інший сферою застосування МОС служить каталіз. Так, до складу використовуваного в промисловості для отримання поліетилену каталізатора Циглера-Натта входить МОС (С2H5)3Al.

Борорганічні сполуки

Борорганічні сполуки містять атом, пов'язаний з органічним залишком. Включають: органоборани RnBX3-n (n = 1-3); нейтральні комплекси RnX3-nB*L (і = 1-3); органоборати M(n=1-4); боронієві солі Y, де Х-Н, Hal, ВІН, OR", SeR", Np, NR2, NHNHR", SO4 і т.д., М - катіон металу, NH4 або ін., L - ефір, амін, сульфід , фосфін та ін., Y - аніон. До борорганічних сполук також відносять сполуки, що містять В циклі (борациклани), внутрішньокомплексні сполуки і органокарборани. з'єднання. У всіх цих речовинах координаційне число бору 3 або 4. Найбільш вивчені алкіл-, циклоалкіл-, арил-, алкеніл- і аллілборани, а також борациклани.

За хімічними властивостями борорганічні сполуки відрізняються від органічних сполук Li, Mg, Al та інших. металів. Так, алкіл-і арилборани не реагують з СО2, органічними галогенідами, епоксидами, похідними карбонових кислот і т.д. Триалкілборани, трициклоалкілборани та аліфатичні борациклани не розщеплюються водою, спиртами, амінами, кетонами та складними ефірами, розчинами неорганічних кислот та лугів до 100-130°С. Це дозволяє проводити багато реакцій борорганічних сполук у водних та спиртових розчинах. Однак у гідридах (R2BH)2 і (RBp)2 зв'язку В-Н легко розщеплюються водою і спиртами.

Застосування

Застосовують борорганічні сполуки для отримання бороводнів і карборанів; як добавки до моторних і реактивних палив, мастил і барвників; як каталізатори та сокаталізатори полімеризації ненасичених сполук окислення вуглеводнів; антиоксиданти, бактерициди, фунгіциди; реагенти у хім. аналіз, напр. калігност NaB(C6H5)4 і цезигност Na[(С6Н5)3ВСК] - для визначення та виділення К+, Rb+, Cs+, NH4+, амінів та антибіотиків; флавогност (С6Н5)2ВОСН2СН2NН2 - для визначення, ідентифікації та характеристики флавонів та виділення антибіотиків. Деякі борорганічні сполуки використовують у медицині, зокрема для нейтронної терапії ракових пухлин.

Кремнійорганічні сполуки

Кремнійорганічні сполуки, що містять зв'язок Si-З Іноді до кремнійорганічних сполук відносять усі органічні речовини, що містять Si, наприклад, ефіри кремнієвих к-т.

Кремнійорганічні сполуки поділяють на "мономерні", що містять один або декілька атомів Si, які розглядаються в цій статті, та кремнійорганічні полімери. Найбільш вивчені такі групи кремнійорганічних сполук: органогалогепсилани RnSiHal4-n (n=1-3) та RnSiHmHal4-n-m (n та m = 1,2; m+n=2,3); алкоксисилани та ароксисилани Si(OR)4, R"nSi(OR)4-n; органогідросилани RnSiH4-n; органоаміносилани RnSi(NR"2)4-n; органосиланоли RnSi(OH)4-nI; органоацилоксисилани RnSi(OCOR")4-n (n=1-3); силатрани та ін; з'єднання з декількома атомами Si - органосилоксани зі зв'язками Si-О-Si, органосилазани зі зв'язками Si-N-Si, органосилатіани (Si-S-Si), поліорганосилани (Si-Si) та ін.

За номенклатурою ІЮПАК, сполуки з одним атомом Si розглядають як похідні силану SiH4, вказуючи на наш. всі пов'язані з атомом Si замісники, крім атомів Н, напр. (Cp)2SillCl-диметилхлорсилан, CF3CpCpSiCl3-3,3,3-трифторпропілтрихлорсилан. Часто за основу беруть назви. орг. з'єдн., додаючи назв. відповідного кремнійвмісного заступника, напр. Cl2(Cp)SiCpSi(Cp)Cl2-біc-(метилдихлорсиліл) метан.

Застосування

Основне застосування мономерних кремнійорганічних сполук – синтез кремнійорганічних полімерів. Моно- та дифункціональні кремнійорганічні сполуки використовують у виробництві кремнійорганічних рідин; дифункціональні – при отриманні кремнійорганічних каучуків; ді-, три-, тетра- та поліфункціональні - у виробництві смол та лаків. Кремнійорганічні сполуки застосовують також як гідрофобізатори, антиадгезиви, аппрети для скловолокна, текстильних і будівельних матеріалів, наповнювачів пластмас, для модифікування поверхонь сорбентів та ін. матеріалів; одержання покриттів для мікроелектронних пристроїв, спеціальної кераміки; як вихідна сировина в синтезі каталізаторів полімеризації олефінів, пестицидів, лікарських засобів і т.д., як зшиваючі та модифікуючі агенти для різних полімерів, як теплоносії (до 400 °С); тетраметилсилан – еталонна речовина в спектроскопії ЯМР. Токсична дія кремнійорганічних сполук змінюється у межах (ЛД50 від 0,1 до 5000 мг/кг і від). Так ГДК триетоксилану 1 мг/м3, тетраетоксисилану 20 мг/м3, а фенілтріетоксисілан не дає гострих отруєнь. Наявність аміногруп в органічних заступниках кремнійорганічних сполук посилює загальну токсичність та подразнювальну дію, напр. ЛД50 (миші, перорально) для діетиламінометил-і (3-амінопропіл) триетоксисилану 7500 і 250 мг/кг відповідно. Для останнього ГДК 2,5 мг/м3. Особливо високу токсичність мають 1-арилсилатрани (ЛД50 0,1-1 мг/кг). Світове виробництво кремнійорганічних сполук (без тетраетоксисилану і етилсилікатів) в 1983 склало 300 тис. т і, за прогнозом, до 2000 перевищить 800 тис. т.

металорганічний з'єднання борорганічний кремнійорганічний

Використовувана література

Методи елементоорганічної хімії, за заг. ред. А. Н. Несмеянова та К.А. Кочешкова, М., 1963-1978;

Коттон Ф., Вілкінсон Дж., Основи неорганічної хімії, пров. з англ., М., 1979, с. 550-636;

Загальна органічна хімія, пров. з англ., т. 7, М., 1984;

Металоорганічна хімія перехідних металів. Основи та застосування, пров. з англ., Ч. 1-2, М., 1989;

Доскональні органометалеві хімічні, ed. by G. Wilkinson, v. 1-9. Oxf., 1982.

Михайлов Би. М., Бубнов Ю. Н., Борорганічні сполуки в органічному синтезі, М., 1977;

Пелтер А., Сміт До., Кн.: Загальна органічна хімія, пров. з англ., т. 6, ч. 14, М., 1984, с. 233-537;

KliegelW., Віг in Biologic, Medizin und Pharmazic, B.-, 1980. Ю. Н. Бубнов.

Синтез кремнійорганічних мономерів, М., 1961;

Андріанов К. А., Методи елементоорганічної хімії. Кремній, М., 1968;

Соболевський М. Ст, Музовська О. А., Попелєва Г. С., Властивості та галузі застосування кремнійорганічних продуктів, М., 1975;

Воронков М. Р., Зелчан Р. І., Лукевіц Е. Я., Кремній і життя, 2 видавництва, Рига, 1978; Хананашвілі Л. М., Андріанов К. А., Технологія елементоорганічних мономерів та полімерів, 2 видавництва, М., 1983, с. 11-139, 376-400;

Voorhoeve R.J.H., Organohalosilanes. Precursors to silicones, Amst. - N. Y. - L, 1967;

Bazant V., Chvalovsky V., Rathousky J., Organosilicon compounds, v. 1-10, Прага, 1965-1983;

Подібні документи

Реакція літію, натрію та калію з водою. Вивчення фізичних та хімічних властивостей бінарних кисневих сполук. Найважливіші сполуки лужноземельних металів. Окисно-відновні властивості пероксидів. Застосування металоорганічних сполук.

презентація , доданий 07.08.2015


Реакції ізоціанатів із спиртами. Розробка методів синтезу функціональних кремнійорганічних сполук, а також олігомерів, здатних розчиняти комплекси РЗМ, та утворювати оптично прозорі золь-гель плівки, доповані цими комплексами.

курсова робота , доданий 03.06.2012


Визначення комплексних сполук та його загальна характеристика. Природа хімічного зв'язку у комплексному іоні. Просторова будова та ізомерія, класифікація сполук. Номенклатура комплексних молекул, дисоціація у розчинах, реакції сполуки.

реферат, доданий 12.03.2013


Використання магнійорганічних сполук та хімія елементоорганічних сполук. Одержання сполук різних класів: спиртів, альдегідів, кетонів, ефірів. Історія відкриття, будова, отримання, реакції та застосування магнійорганічних сполук.

курсова робота , доданий 12.12.2009


Життя як безперервний фізико-хімічний процес. Загальна характеристика природних сполук. Класифікація низькомолекулярних природних сполук. Основні критерії класифікації органічних сполук. Види та властивості зв'язків, взаємний вплив атомів.

презентація , доданий 03.02.2014


реферат, доданий 21.02.2009


Поняття гетероциклічних сполук, їх сутність та особливості, основні хімічні властивості та загальна формула. Класифікація гетероциклічних сполук, різновиди, відмінні риси та способи одержання. Реакція електрофільного заміщення.

реферат, доданий 21.02.2009


Загальна характеристика комплексних з'єднань металів. Деякі типи комплексних з'єднань. Комплексні сполуки у розчинах. Характеристика їхньої реакційної здатності. Спеціальні системи упорядкування хімічних назв комплексних сполук.

контрольна робота , доданий 11.11.2009


Поняття та сутність сполук. Опис та характеристика ароматичних гетероциклічних сполук. Отримання та утворення сполук. Реакції з атомного азоту, електрофільного зауваження та нуклеїнового заміщення. Окислення та відновлення. Хінолін.

лекція, доданий 03.02.2009


Вуглець: становище у таблиці Менделєєва, перебування у природі, вільний вуглець. Атоми вуглецю у графіті. Фулерени як клас хімічних сполук, молекули яких складаються з вуглецю. Перший спосіб отримання твердого кристалічного фулерену.

Елементоорганічні сполуки - органічні речовини, молекули яких містять хімічний зв'язок "елемент - вуглець". До цієї групи, як правило, не відносять речовини, що містять зв'язки вуглецю з атомами азоту, кисню, сірки та галогенів. Згідно з такою класифікацією, однією з елементоорганічних сполук вважається, наприклад, метилнатрій CH 3 Na, але до них не відноситься метилат натрію CH 3 ONa, так як він не має зв'язку елемент - вуглець.

Елементоорганічні сполуки розрізняються як за хімічними та фізичними властивостями, так і за методами їх одержання. Велику групу представляють металоорганічні сполуки. Перший - діетилцинк (C 2 H 5) 2 Zn - було отримано 1849 р. е. Франклендом. Сполуки цинку широко застосовувалися у синтезах А. М. Бутлеровим та іншими вченими-хіміками кінця XIX ст. Вирішальну роль розвитку хімії элементоорганических сполук зіграло відкриття магній- і ртутьорганічних речовин. Вони використовуються при синтезах багатьох елементоорганічних та органічних сполук.

Магнійорганічні сполуки було відкрито 1900 р. французьким хіміком Ф. Барбье і глибоко вивчені його колегою У. Гриньяром. Останній розробив метод їх синтезу з галогеновмісних вуглеводнів: RX + Mg → RMgX (R-вуглеводневий радикал, наприклад СН 3 , С 2 Н 5 , С 6 Н 5 та ін, а Х-атом галогену). У наш час реакції, подібні до реакції Гриньяра, стали загальним методом отримання металоорганічних сполук (Li, Be, Mg, Са, Sr, Ва, А1 і Zn). Причому якщо атом металу не одновалентний, то він утворює металоорганічні сполуки, що містять як органічні радикали, так і атоми галогенів: CH 3 MgCl, C 6 H 5 ZnBr (С 2 Н 5) 2 АlСl.

Дослідження в області ртутьорганічних сполук, а також сполук свинцю, олова та інших металів було розпочато А. Н. Несмеяновим в 1922 р. Ртутьорганічні сполуки застосовують для синтезу речовин, що містять менш електронегативні елементи, що стоять у ряді напруг до Hg (див. Ряд напруг) . Так отримують дуже активні сполуки лужних металів та алюмінію:

(C 2 H 5) 2 Hg + 2Na → 2C 2 H 5 Na + Hg

За допомогою металоорганічних сполук отримано різні похідні вуглеводнів.

Багато металоорганічних сполук надзвичайно легко реагують з різними речовинами. Так, метилнатрій та етилнатрій вибухають при зіткненні з повітрям; мимовільно спалахують повітря органічні сполуки Be, Са, Ва, У, Al, Ga та інших. З'єднання Li, Mg і Be займаються навіть у атмосфері З 2 .

Оскільки металоорганічні сполуки дуже легко окислюються, робота з ними потребує спеціальної техніки. Значно стійкіші ефірні розчини магнійорганічних речовин. Ними і зазвичай користуються в лабораторній практиці.

Хімічний зв'язок елемент - вуглець в елементоорганічних сполуках буває як полярним (іонним), так і неполярним. Метали, катіони яких мають малий об'єм і великий заряд, утворюють валентні зв'язки; так виникають ртутьорганічні сполуки та сполуки елементів IV та V груп. Метали, що легко віддають електрони, тобто мають великий обсяг і малий заряд ядра, наприклад лужні метали, утворюють іонні зв'язки, в яких атом вуглецю несе негативний заряд (М-атом металу). Наявність негативного заряду на атомі вуглецю таких сполук дозволяє використовувати їх як каталізатори полімеризації реакцій при отриманні синтетичних каучуків. За допомогою металоорганічних сполук алюмінію та титану отримують поліетилен, поліпропілен та інші полімери.

В елементоорганічних сполуках фосфору та миш'яку зв'язку елемент - вуглець поляризований у зворотному, порівняно з іншими металоорганічними сполуками, напрямку. Тому їх хімічні властивості дуже відрізняються від властивостей інших речовин аналогічного складу. Споріднений вуглецю елемент кремній утворює з ним міцні малополярні зв'язки. При цьому виникає можливість використовувати здатність кремнію замінювати за допомогою хімічних реакцій нестабільні (нестійкі) зв'язки із заснуванням полімерних ланцюгів. Кремнійорганічні полімери цінні тим, що зберігають свої властивості як при високих, так і при низьких температурах, стійкі до дії кислот та лугів. Покриття таких полімерів надійно захищають матеріали від руйнівної дії вологи. Ці сполуки є чудовими електроізоляторами. З лінійних кремній-органічних полімерів виготовляють мастила, гідравлічні рідини, що витримують і високі, і низькі температури, а також каучуки.

Елементоорганічні сполуки знаходять дедалі більшого застосування у різних галузях людської діяльності. Так, ртуть - і миш'якорганічні речовини застосовують у медицині та сільському господарстві як бактерицидні, лікарські та антисептичні препарати; оловоорганічні сполуки - як інсектициди та гербіциди і т.д.

МІНІСТЕРСТВО УТВОРЕННЯ РОСІЙСЬКОЇ ФЕДЕРАЦІЇ

УРАЛЬСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ім. А. М. ГОРЬКОГО

МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ З СПЕЦІАЛЬНОГО КУРСУ

ХІМІЯ ЕЛЕМЕНТООРГАНІЧНИХ СПОЛУК

для самостійної роботи магістрантів 1 та 2 роки навчання

хімічного факультету

Єкатеринбург

Методичні вказівки підготовлені кафедрою

органічної хімії

Упорядник: Ю. Г. Ятлук

Уральський державний університет

Хімія елементоорганічних сполук є фундаментальною науковою дисципліною, що вивчає сполуки вуглецю, що містять зв'язок елемент-вуглець. У більш широкому значенні слова до елементоорганічних сполук відносять також сполуки, в яких є зв'язок метал-неметал-вуглець, де неметал, як правило, кисень, азот, сірка. Такі сполуки прийнято називати органічними сполуками елементів. З іншого боку, сполуки, що містять зв'язки вуглецю з азотом, киснем, сіркою та галогенами зазвичай до елементоорганічних сполук не відносять. У цьому курсі розглянуті як елементоорганічні, і органічні сполуки елементів. Певну увагу приділено сполукам сірки та галогенів у незвичайних валентностях. При вивченні курсу студенти знайомляться з найважливішими законами, що пов'язують будову та властивості елементоорганічних сполук, а також з їх застосуванням у промисловості, сільському господарстві та інших галузях людської діяльності.

При освоєнні курсу хімії елементорганічних сполук студенти повинні навчитися:

- вірно називати використовувані сполуки у точній відповідності до правил раціональної номенклатури, номенклатури ІЮПАК, знати їх тривіальні назви;

- Розрізняти основні класи елементоорганічних сполук, розібратися в особливостях їх будови, способах отримання, зрозуміти взаємозв'язок хімічних та фізичних властивостей, знати галузі застосування;

– робити розумні припущення щодо механізмів хімічних реакцій за участю елементоорганічних сполук та використовувати ці знання для передбачення можливих умов протікання хімічних реакцій;

Основою успішного вирішення цих завдань є сумлінне ставлення до аудиторних занять (лекцій, семінарів, колоквіумів). Необхідна також самостійна домашня робота (підготовка до семінарських занять, колоквіумів, виконання контрольних робіт). Обов'язкове самостійне опрацювання матеріалу, що не читається на лекціях.

Коротка програма курсу

Класифікація елементоорганічних сполук (металоорганічні сполуки: сполуки зі зв'язком метал-вуглець, солі, сполуки з аніон-радикалами; органічні сполуки лужних металів: алкоксиди, хелати b-Дикарбонільних сполук). Будова. Номенклатура. Фізичні характеристики. Методи одержання.

Літійорганічні сполуки в органічному синтезі. Приєднання до кратних зв'язків. Реакція заміщення. Перегрупування. Реакції літію (натрій, калій) органічних сполук з аніон-радикалами. Реакції амідів та алкоксидів літію, натрію та калію. Залежність реакційної здатності хелатів від лужного металу його утворює.

Металоорганічні сполуки лужноземельних металів (діалкіл(арил) похідні, алкіл(арил)металгалогеніди). Будова. Номенклатура. Фізичні характеристики. Методи одержання.

Магнійорганічні сполуки в органічному синтезі. Приєднання до кратних зв'язків. Реакція заміщення. Перегрупування. Синтез інших металоорганічних сполук. Кальцій та барійорганічні сполуки. Алкоксид магнію. Магнійнафталін. Метоксимагнійметилкарбонат.

Мідьорганічні сполуки. Діалкілкупратлітія. Ацетиленіди міді. Будова. Номенклатура. Методи одержання, реакції. Алкоксиди міді. Мідні хелати на основі b-Дикарбонільних сполук. Ацилат срібла.

Цинк-, кадмій- та ртутьорганічні сполуки. Будова. Методи отримання та реакції. Реакція С.Н. Реформатського. Каталіз сполуками ртуті. Подвійна реакційна здатність a

Алюмінійорганічні сполуки. Властивості, методи одержання, реакції. Гідрид алюмінію в органічному синтезі. Промислове значення алюмінійорганічних сполук. Талійорганічні сполуки. Моно-, ді-, тріалкіл(арил)талійорганічні сполуки. Алкоксиди, хелати, ацилат одновалентного талію в органічному синтезі.

Германій-, олово- та свинецьорганічні сполуки. Властивості, методи отримання та реакції. Промислове застосування органічних сполук свинцю. Гідридні сполуки олова. З'єднання двовалентного свинцю, з'єднання зі зв'язком свинець-свинець.

Боровороди та їх похідні в органічному синтезі. органілборани. Солі органоборатів, їх застосування у органічному синтезі. Галогеніди бору та їх реакції. Алкокси- та ацилоксиборани, їх одержання та властивості.

Кремнійорганічні сполуки (з'єднання зі зв'язками кремній-галоген, кремній-водень, кремній-кисень, кремній-азот, кремній-вуглець, кремній-кремній та кремній-метал). Методи одержання, реакції, властивості. Полімери на основі кремнійорганічних сполук.

Фосфорорганічні сполуки різної валентності, ступеня окислення та координаційного числа. Порівняння реакційної здатності зі сполуками миш'яку, сурми та вісмути. Застосування органічних сполук фосфору у промисловості, неорганічних – в органічному синтезі.

Органічні сполуки сірки: тіоли, сульфіди, полісульфіди, сульфонію солі, сульфоксиди, сульфони, сульфенові, сульфоксилові, сульфінові, сульфонові кислоти. Органічні сульфіти та сульфати. Тіокарбонільні сполуки. Селено- та телурорганічні сполуки. Властивості, методи одержання, реакції. Аналогія з органічними сполуками сірки, відмінності. Змішані сполуки сірки та селену.

Сполуки, що містять галогени у вигляді позитивно заряджених атомів. Солі йодонію, йодозо- та йодопохідні. Аналогічні сполуки брому та хлору. Хлорна кислота та її похідні в органічній хімії.

Органічні сполуки перехідних металів, s- І p- комплекси. Реакції застосування, перегрупування. Алкоксиди перехідних металів Стеричний контроль. Реакція полімеризації. Біологічні системи з участю перехідних металів.

Загальні проблеми хімії елементоорганічних сполук. Специфіка синтезів та використання. Взаємозв'язок реакційної здатності з положенням елемента у періодичній системі. Можливості регулювання реакційної здатності шляхом зміни валентності та ступеня заміщення металів та неметалів. Прогрес методів хімії елементоорганічних сполук.

Плани семінарських занять

Семінар 1

Класифікація органічних сполук лужних металів. Металоорганічні сполуки (сполуки із зв'язком Ме-С), солі лужних металів з аніон-радикалами; органічні сполуки лужних металів (алкоксиди, хелати b-Дикарбонільних сполук. Будова, номенклатура, фізичні властивості. Методи одержання.

Літійорганічні сполуки в органічному синтезі. Приєднання до кратних зв'язків (З=З, З=О, З=N). Реакція заміщення. Перегрупування. Реакції літій-(натрій, калій)органічних сполук. Аніон-радикальні сполуки перехідних металів та їх реакції. Реакції амідів та алкоксидів літію, натрію, калію. Залежність реакційної здатності хелатів від природи лужного металу його утворює.

Семінар 2

Класифікація металоорганічних сполук лужноземельних металів диалкіл-(арил)похідні , алкіл(арил)металгалогеніди). Будова. Номенклатура. Фізичні характеристики. Методи одержання.

Магній органічних сполук в органічному синтезі. Приєднання до кратних зв'язків (С=С, С=О, C=N). Реакції заміщення (галогени, алкоксигрупи). Перегрупування. Синтез інших металоорганічних сполук. Кальцій- та барійорганічні сполуки.

Алкоксид магнію. Магнію-нафталін. Метоксимагнійметилкарбонат.

Семінар 3

Мідьорганічні сполуки. Діалкілкупратлітія. Ацетиленіди міді. Будова, номенклатура. Методи одержання, реакції. Алкоксиди одно- та двовалентної міді. Мідні хелати на основі b-дикарбоніл'них сполук. Ацилат срібла. Комплекси міді у органічному синтезі.

Семінар 4

Цинк-, кадмій- та ртутьорганічні сполуки. Будова, методи одержання, властивості. Реакція Реформатської. Каталіз сполуками ртуті. Подвійна реакційна здатність a-меркурованих карбонільних сполук.

Семінар 5

Алюмінійорганічні сполуки. Властивості, метод отримання, реакції. Гідриди алюмінію як відновники. Алкоксид алюмінію в органічному синтезі. Промислове значення алюмінійорганічних сполук.

Талійорганічні сполуки. Моно-, ді-, тріалкіл(арил)талійорганічні сполуки. Алкоксиди, хелати, ацилат одновалентного талію в органічному синтезі.

Семінар 6

Олово- та свинецьорганічні сполуки. Властивості, методи отримання та реакції. Промислове застосування органічних сполук свинцю. Гідридні сполуки олова. З'єднання двох-, тривалентного свинцю, з'єднання зі зв'язком Рb-Рb.

Семінар 7

Боровороди та їх похідні в органічному синтезі. органілборани. Солі op га но боратів, їх застосування в органічному синтезі. Галогеніди бору та їх реакції. Алкокси- та ацилоксиборани – отримання та реакції.

Кремнійорганічні сполуки (сполуки зі зв'язками кремній-галоген, кремній-водень, кремній-кисень, кремній-азот, кремній-вуглець, кремній-кремній та кремній-метал). Методи одержання реакції, властивості. Полімери на основі кремнійорганічних сполук.

Семінар 8

Фосфорорганічні сполуки: похідні пентакоординованого фосфору, похідні фосфорної кислоти (ефіри, аміди), похідні поліфосфорних кислот, похідні фосфонової кислоти, похідні фосфінової кислоти, третинні фосфіноксиди, З'єднання тривалентного фосфору. Галогеніди фосфору. Миш'як, сурма, вісмут та їх елементоорганічні сполуки.

Семінар 9

Органічні сполуки сірки: тіоли, сульфіди, полісульфіди, солі сул'фонію, сул'фоксиди, сульфони, сульфенові кислоти, сульфоксилові кислоти, сульфінові кислоти, сульфонові кислоти. Органічні сульфіти та сульфати. Тіокарбонільні сполуки. Реакції елементарної сірки, хлористого тіонілу та хлористого сульфурилу.

Селено- та телуроганічні сполуки. Властивості, методи одержання, реакції. Аналогії з органічними сполуками сірки, відмінності. Змішані сполуки, що містять сірку та селен.

Семінар 10

З'єднання, що містять галогени у віце позитивно заряджених атомів. Солі йодонію, йодозо- та йодопохідні. Аналогічні сполуки брому та хлору. Хлорна кислота та її похідні в органічному синтезі.

Специфіка синтезу фторорганічних сполук. Спеціальні фторуючі агенти. Фторовані вуглеводні в промисловості, полімери, що містять фтор. Біологічно активні фторорганічні сполуки.

Завдання для самостійного вирішення

Завдання до семінару 1

1. Здійснити перетворення RC АЛЕ ® RCOR ' через діоксолани, 1,3-дітіани та імідазолідинів.

2. Розглянути шляхи синтезу кетонів безпосередньо з карбонових кислот.

3. Отримати дибензил із диметилбензиламіну.

4. При обробці суспензії літію в цетані хлористим трет-бутилом з подальшим пропусканням вуглекислого газу і руйнуванням утвореної суміші водою, ЯМР 1 Н спектрі реакційної суміші спостерігаються два сигнали з хімічним зрушенням 1,07 і 0,85 м.д. відповідно та співвідношенням інтегралів 4.67:1. Як відбулася реакція?

5. Здійснити перетворення:

RCH 2 COOH ® RC(CH 3) 2 COOH

Порівняти з промисловим способом отримання вищих ізокислот.

6. Отримати дибензоїлметан зі стиролу (розглянути варіанти).

7. Синтезувати діетилацеталь акролеїну з аллілетілового ефіру.

8. Порівняти можливості прямого металування бензолу та толуолу у підгрупі лужних металів.

Завдання до семінару 2

1. Розглянути можливості протікання взаємодії трифторацетальдегіду з магнійорганічними сполуками.

2. Порівняти методи синтезу пропіонового альдегіду з різних похідних мурашиної кислоти.

3. Написати схеми процесів метилкетонів з магнійорганічними сполуками, алкіламідами та алкоксидами магнію, а також магній-нафталіном.

4. Охарактеризувати можливості взаємодії гексагалогенобензолів з метилмагнійіодидом залежно від галогену, що використовується.

5. Синтезувати вінілмалоновий ефір із бутиролактону.

6. Розглянути реакції берилійорганічних сполук залежно від будови органічного радикалу.

7. Порівняти реакційну здатність фенілацетиленідів лужноземельних металів залежно від положення металу в періодичній системі.

Завдання до семінару 3

1. Отримати 6-оксогептанаву кислоту з адипінової.

2. Отримати бутанол-2 із пропанолу-2.

3. З пропаргілового спирту одержати етиловий ефір 3,4-пентадієнової кислоти.

4. З бензонітрилу одержати 2,6-дифенову кислоту.

5. З гексафторпропілену одержати 2-бромперфторпропан.

6. Розглянути можливості реакції взаємодії карбоксилатів срібла з галогенами.

7. Отримати хлорбензол з аніліну без діазотування.

Завдання до семінару 4

1. Отримати метилацетооцтовий ефір і метилацетилацетон, використовуючи одну і ту ж сировину.

2. Отримати метилметакрилат із диметилоксалату.

3. Отримати метилалілкетон з ацетонітрилу.

4. Отримати коричну кислоту без використання реакції Перкіна.

5. Уявити характер окислення циклічних кетонів при каталізі солями ртуті.

6. Отримати стирол із фенілоцтового альдегіду.

7. Отримати ізопропілацетамід із пропілену.

Завдання до семінару 5.

1. Використовуючи алюмінієві органічні сполуки, отримати масляний альдегід, бутиламін і бутилвініловий ефір.

2. Синтезувати триацетилметану всіма можливими способами.

3. Отримати фенілмалоновий альдегід із коричного альдегіду.

4. З метилхлороформу синтезувати 1,1-діетоксиетилен.

5. З циклогесанолу синтезувати циклопентанкарбонову кислоту та її альдегід.

6. Синтезувати зі стиролу 1,4-дифенілбутадієн.

7. Розглянути можливості синтезу складних ефірів гліцидолу з використанням сполук талію, порівняти метод синтезу зі способами, що застосовуються у промисловості.

Завдання до семінару 6

1 Порівняти відновлення хлорангідридів валеріанової та алілуксусної кислот за допомогою гідридів олова.

2. З малонової кислоти одержати ацетон, молочну кислоту, оцтовий альдегід.

3. З пропіонової кислоти одержати етанол, етилен і хлористий та йодистий етили.

4. З етиламіну одержати метилацетамід.

5. З гептанолу одержати 4-оксогептанову кислоту

6. Порівняти промислові методи одержання тетраетилсвинцю. Розглянути можливі заміни цієї сполуки у виробництві високооктанових бензинів.

Завдання до семінару 7

1. З метилетилкетону отримати бутинол та діетилкетон.

2. Отримати з ацетону трипропілкарбінол.

3. З триметилборату та нафталіну отримати b-нафтол.

4. З фенілтриметилсилану синтезувати бензофенон.

5. З триметилалілсилануотримати 1,1-диметилбутен-4-ол-1.

6. Отримати з малонового ефіру фенілпропіонову кислоту.

7. З ацетону синтезувати ізопропіламін.

8. Порівняти методи отримання силілових ефірів єнолів

Завдання до семінару 8

1. Отримати вінілтрифенілфосфоній бромід. Описати його взаємодію із саліциловим альдегідом.

2. Запропонувати синтез дифенілфосфінлітію, використовувати його для дезалкілювання анізолу та фенетолу, пояснити відмінності.

3. Описати взаємодію метилового ефіру піровиноградної кислоти з триметилфосфітом.

4. Розглянути взаємодію триетилфосфіту з ортозаміщеними нітробензолами.

5. Розглянути зміну характеру взаємодії гексаметаполу з циклогексаноном за різного часу взаємодії

6. Порівняти методи одержання моно-, ді- та триефірів фосфорної та фосфористої кислот.

Завдання до семінару 9

1. Запропонувати метод отримання дибутилсульфату доступних реагентів.

2. З бензолсульфохлориду одержати метилфенілсульфон.

3. 2,4-Дінітрофенілсульфенілхлориди використовуються для ідентифікації органічних сполук, описати яким чином.

4. Описати реакції взаємодії алкілбензолів з тіонілхлоридом у присутності піридину.

5. Отримати 4-диметиламінопіридин з піридину.

6. Написати схему взаємодії сірки з кумолом у присутності сильної основи.

Завдання до семінару 10

1. Запропонувати метод синтезу арилфторидів без використання тетрафторборату діазонію.

2. Використовуючи діетиламін та трифторхлоретилен, одержати метилфторид.

3. Описати взаємодію трифторметилфенілкетону з трифенілфосфіном та хлордифторацетатом натрію.

4. Використовуючи енантову та перфторенантову кислоти, одержати напівфторований додекан.

5. Порівняти реагенти прямого фторування вуглеводнів, вибрати найдоступніший лабораторний реагент.

6. Використання хлорної кислоти замість кислот Льюїса. Провести порівняння реакційної спроможності субстратів.

Плани колоквіумів

Колоквіум 1. Металоорганічні сполуки

Утворення вуглець-вуглецевих зв'язків у реакціях маталоорганічних сполук. Реактиви Гриньяра як електрофіли. Алкілювання (реакції з карбонільними сполуками, нітрилами, азометинами, a,b-ненасиченими сполуками та ін). Інші металоорганічні сполуки та електрофіли (літій-, цинк-, кадмій- та мідьорганічні сполуки).

Реакції нуклеофілів (похідні літію, натрію, магнію). Алкінільні сполуки міді.

Реакції алкоксидів металів ( трет-бутилат калію, розгалужені алкоксиди натрію, алкоксиди талію) Каталіз реакцій алкоксидами, метали з високими координаційними числами (алюміній, титан, ванадій, хром). Аміди лужних та лужноземельних металів як основи, їх реакції (аміди літію та магнію). Амідування амідами титану або системами чотирихлористого титану (кремній, олово) – амін.

Карбоксилат металів. Карбоксилати срібла, свинцю, талію та вісмуту – специфічні реагенти органічного синтезу

Колоквіум 2. Органічні сполуки неметалів

Гідроборування комплексними боранами та алкілборанами. Реакції борорганічних сполук (перетворення на спирти, аміни, галогенпохідні). Термічні перетворення, реакції з кислотами та оксидом вуглецю. Гідроборування ненасичених з'єднань.

Фосфорорганічні реагенти. Утворення подвійних вуглець-вуглецевих зв'язків (реакція Віттіга). Перетворення функціональних груп (заміна гідроксилу на галоген, утворення амідів, складних ефірів та ін.) Порівняння реакційної здатності реагентів Віттіга в V підгрупі періодичної системи.

Відновлення функцій азоту за допомогою сполук тривалентного фосфору.

Графік контрольних заходів

№	Контрольне заняття та його тема	Література
1	Семінар 1.З'єднання лужних металів.
2	Семінар 2.З'єднання лужноземельних металів.
3	Семінар 3. Органічні сполуки міді та срібла.
4	Семінар 4.Цинк-, кадмій- та ртутьорганічні сполуки.
5	Семінар 5.Алюміній та талійорганічні сполуки.
6	Семінар 6.Олово- та свинецьорганічні сполуки.
7	Колоквіум 1. Металоорганічні сполуки.	Див. вище.
8	Семінар 7.Бор-і кремнійорганічні сполуки.
9	Семінар 8.Фосфорорганічні сполуки
10	Семінар 9.Органічні сполуки сірки.
11	Семінар 10.Фторорганічні сполуки, сполуки галогенів вищих валентностей.
12	Колоквіум 2. Органічні сполуки неметалів.	Див. вище.

Зміна та введення функцій у хімії елементоорганічних сполук

1. Реакції без зміни ступеня окиснення

У ¯ З ®	->C -H	>C=CR-H	RC = CH	Ar-H
->C-H
>C=CR-M
RC = C-M
Ar-M
->C-B<
->C-P<
->C -Si<-

Характерні приклади

MH 2 O

1-1 R-X ¾ ® R-M ¾ ® R-H

C 2 H 5 COOH

(C 6 H 13) 3 B ¾ ¾ ¾ ¾ ® C 6 H 14

H 2 O

ArSO 3 H ¾ ® ArH

1-3PhC = CH ¾ ® PhC = CNa

BuLi

AlkC = CH ¾ ® PhC = CLi

Cu(NH 3) 4 +

PhC = CH ¾ ¾ ¾ ¾ ® PhC = Cu

1-5C 6 H 5 Na

C 6 H 5 CH 3 ¾ ¾ ¾ ¾ ® C 6 H 5 CH 2 Na

t-BuOK

CH 3 SOCH 3 ¾ ¾ ¾ ® CH 3 SOCH 2 K

CH 3 ONa

CH 3 NO 2 ¾ ¾ ¾ ® NaCH 2 NO 2

t-BuOK

PhCH 2 COOt-Bu ¾ ¾ ¾ ® PhCHKCOOt-Bu

1-6BF 3 . OEt 2

PhLi ¾ ¾ ¾ ® Ph 3 B

1-7PCl 3

i-Pr MgCl¾ ¾ ® i-Pr 2 PCl

2. Реакції відновлення

У ¯ З ®	->C-X		>C=C<
->C-Li
->C-Mg-
->C-Zn-
->C-Al<
->C-B<
->C-P<
->C-Si<-

Характерні приклади

2-1Li

RX ¾ ® RLi

2-2Mg

RX ¾ ® RMgX

2-3Mg

CH 3 OSO 2 OCH 3 ¾ ® CH 3 MgOSO 2 OCH 3

2-4Zn

CH 3 CH=CHCH 2 Br ¾ ® CH 3 CH=CHCH 2 ZnBr

2-7PhPH 2 + CH 2 =CHCN ¾ ® PhP(CH 2 =CHCN) 2

H 2 PtCl 6

2-8RCH=CH 2 + HSiMe 3 ¾ ¾ ¾ ® RCH 2 CH 2 SiMe 3

3. Реакції окиснення

У ¯ З ®
ROH(R)
RNH 2
RPX 2
RS-, SO 2 -, SO 3 -			3-10

Характерні приклади

SO 2

C 12 H 25 MgBr ¾ ¾ ® C 12 H 25 SO 2 H

SO 2 Cl 2

PhMgCl ¾ ¾ ® PhSO 2 Cl ¾ ® PhSO 3 H

3-10

Література

1. Талалаєва Т.В., Кочешков К.А. Методи елементоорганічної хімії. Літій, натрій, калій, рубідій, цезій. Кн.1-2, М., в АН СРСР, 1963.

2. Загальна органічна хімія. Т.7, М., Хімія, 1984.

3. Іоффе С.Т.. Несміянов А.М. Методи елементоорганічної хімії (магній, берилій, кальцій, стронцій, барій). М., в АН СРСР, 1963.

4. Кері Ф., Сандеберг Р. Поглиблений курс органічної хімії. М., Хімія, 1981, т. 2, стор 165-184.

5. Шевердіна Н.І., Кочешков К.І. Методи елементоорганічної хімії. Цинк, кадмій. М., Наука, 1964.

6. Макарова Л.Г. Несміянов О.М. Методи елементоорганічної хімії. Ртуть. М., Наука, 1965.

7. Несміянов А.М., Соколік Р.А. Методи елементоорганічної хімії. Бір, алюміній, галій, індій, талій. М., Наука, 2 т. 1964р.

8. Кочешков К.А., Землянський Н.І., Шевердіна Н.І. та ін. Методи елементоорганічної хімії. Німеччина, олово, свинець. М., наука, 1968.

9. Загальна органічна хімія. М., Хімія, т. 6, 1984р.

10. Андріянов К. А. Методи елементоорганічної хімії. Кремній. М., наука, 1968.

11. Михайлов Б.М., Бубнов Ю.М. Бороорганічні сполуки в органічному синтезі. М., Наука, 1977.

12. Загальна органічна хімія. М., Хімія, т. 4, 1983, стор.595-719.

13. Загальна органічна хімія. М., Хімія, т. 5, 1984р.

14. Ніфантьєв Е.Є. Хімія фосфорорганічних сполук. М., Хімія, 1971.

15. Загальна органічна хімія. М., Хімія, т. 1, 1981, стор.622-719.

16. Гублицький М. Хімія органічних сполук фтору. М. Держхіміздат, 1961.

17. Шеппард У., Шартс К. Органічна хімія фтору. М. Іздатінліт, 1972.

18. Дорофеєнко Г.М., Жданов Ю.А., Дуленко В.І. та ін Хлорна кислота та її сполуки в органічному синтезі. Ростов, з РГУ, 1965.

Додаткова література

1. Рохов Ю., Херд Д., Льюїс Р. Хімія металоорганічних сполук. М., Іздатінліт, 1963.

2. Фізер Л., Фізер М. Реагенти для органічного синтезу. М., Світ, т. I-VII, 1970-1978.

Введення3

Коротка програма курсу4

Плани семінарських занять6

Завдання для самостійного вирішення9

Плани колоквіумів14

Графік контрольних заходів16

В історії розвитку органічної хімії є багато прикладів, коли деякі розділи цієї науки, які не привертали раніше великої уваги дослідників, починали бурхливо розвиватися завдяки несподіваному практичному застосуванню того чи іншого класу сполук або виявлення нових властивостей.

Деякі дані з історії елементоорганічних сполук

Один з таких прикладів пов'язаний із сульфамідами. Застосування сульфамідних препаратів як цінних лікарських засобів стало початком інтенсивного розвитку цієї галузі органічної хімії - у короткий термін було синтезовано кілька тисяч нових сульфамідних препаратів.

Хімія элементоорганических сполук перебуває у схожій стадії бурхливого розвитку. Це можна побачити з багатьох прикладів. Хімія фосфорорганічних сполук, що тривалий час представляли лише теоретичний інтерес, у зв'язку з широким застосуванням органічних похідних фосфору в різноманітних сферах народного господарства в даний час швидко розвивається. Розвиток хімії органічних сполук титану і алюмінію було прискорено після відкриття Циглером в 1954 р. здатності алюмінійорганічних сполук у суміші з тетрахлоридом титану викликати полімеризацію етилену, а також виявлення Натта в 1955 р. можливості стереоспецифічних комплексів.

Хімія кремнійорганічних сполук також розвивається стрибкоподібно. Перше з'єднання, що містить кремній і вуглець, - етиловий ефір ортокремневої кислоти - було отримано французьким вченим Ебельменом в 1844 р. Пізніше, в 1963 р., Фрідель і Крафтс синтезували першу кремнійорганічну сполуку зі зв'язком Si-C - тетраетилсилан. На початку розвитку хімії кремнійорганічних сполук, кремній, як найближчий аналог вуглецю, привертав велику увагу дослідників. Здавалося, що на основі кремнію можна створити широку область хімічної науки, як органічна хімія. Але, з'ясувалося, що кремній не утворює подібно до вуглецю стабільних ланцюгів молекул із послідовно з'єднаних атомів Si, і тому інтерес до органічних похідних кремнію відразу впав. Однак розвиток хімії високомолекулярних сполук не міг обмежитися лише використанням вуглецю та органогенних елементів (кисню, галогенів, азоту, сірки) для побудови молекул полімерів; воно, природно, було спрямоване на залучення інших елементів Періодичної системи. Це було продиктовано рядом міркувань, якими передбачалося, що заміна вуглецю в основний ланцюга молекули інші елементи призведе до радикального зміни властивостей полімеру.

Кремній був першим елементом, використаним К. А. Андріановим (1937 р.), а трохи пізніше М. М. Котоном (1939 р.) для побудови неорганічних головних ланцюгів великих молекул, що складаються з атомів кремнію і кисню, що чергуються, і обрамлених органічними радикалами. Так з'явився новий клас кремнійорганічних полімерів, відомий тепер під назвою поліорганосилоксанів, силоксанів чи силіконів. Таким чином, радянські дослідники вперше показали можливість застосування кремнійорганічних сполук (cіліконів) для синтезу полімерів з неорганічними ланцюгами молекул та бічними органічними групами. Цей етап став поворотним в хімії кремнійорганічних полімерів і послужив початком інтенсивних досліджень не тільки кремнійорганічних полімерів, але і інших високомолекулярних елементоорганічних сполук,

У перші повідомлення поліорганосилоксанам з'явилися 1941 р. (Ю. Рохов). У передмові до російського видання миги Ю. Рохова, Д. Херда і Р. Льюїса "Хімія металоорганічних сполук" (1963 р.) Ю. Рохов писав: "Як один із послідовників фундаментальних робіт К. А. Андріанова та Л. М. Котона в галузі хімії кремній органічних сполук, я повністю визнаю успіхи російських учених у галузі синтезу та вивчення металоорганічних сполук”.

Останнім часом до елементоорганічних полімерів проявляється великий інтерес з боку різних галузей господарства, особливо машино- та апаратобудування, авіації та ракетної техніки; при цьому найвищі вимоги висуваються до термічної стабільності полімерів. Наведемо як приклад енергетику. Розширення областей застосування енергетичних агрегатів вимагає збільшення масштабів виробництва електрообладнання і у зв'язку з цим винятково великої витрати міді, магнітних матеріалів тощо. та зменшувати габарити електроустаткування. Все це змушує конструкторів створювати електротехнічні пристрої, що мають велику потужність за малих мас і габаритів. При вирішенні цих питань, природно, доводиться підвищувати щільність струму, а це призводить до різкого зростання робочої температури машини або апарату. Оскільки полімери є найважливішими матеріалами для виготовлення будь-яких енергетичних агрегатів, необхідно враховувати, що саме вони як діелектрики першими сприймають тепло, що виділяється струмопровідними елементами. І тут стає особливо важливою термічна стабільність полімерних матеріалів.

Впровадження атомної енергії в енергетику ще більше посилює вимоги до діелектриків. Зокрема, в даний час потрібні діелектрики, здатні довго працювати при 180-200 ° С, а при короткочасній роботі витримувати температуру 250-350 ° С і вище. Інший приклад можна навести із сучасної авіації. Нині швидкість літаків збільшується неймовірно швидкими темпами; при посадці таких швидкісних літаків в авіаційних шинах розвивається температура до 320°З вище. Поряд з цим виключно ускладнюється захист високошвидкісних літаків від дії тепла, що виділяється під час руху в атмосфері на великій швидкості. Теплостійкі полімери повинні також допомогти успішному вирішенню задач освоєння космічного простору.

Поліорганосилоксани, як говорилося, були першими представниками високомолекулярних сполук з неорганічними головними ланцюгами молекул, обрамленими органічними групами. Ці полімери відкрили ту нову область, яку хімічна наука розвиває без копіювання природних речовин або матеріалів, оскільки полімери такого складу невідомі у природі і від початку до кінця розроблені у лабораторії. Дослідження елементоорганічних високомолекулярних сполук особливо розширилися в післявоєнний період, а зараз їх проводять у всіх індустріальних країнах і країнах. Число публікацій та патентів у цій галузі зростає з кожним роком, причому безперервно з'являються нові роботи теоретичного та прикладного характеру. Паралельно з цим бурхливо розвивається промисловість елементоорганічних полімерів та мономерів; світове виробництво тільки кремнійорганічних мономерів і полімерів до теперішнього часу досягло 1 млн. т на рік.

У полі зору дослідників, які працюють над синтезом полімерів, є 45 елементів Періодичної системи. Найважливіші елементи, які залучаються для побудови полімерних ланцюгів, перераховані нижче:

• II група Mg, Zn

• ІІІ група B, Al

• IV група C, Si, Ti, Ge, Zr, Sn, Pb

• V група N, P, V, As, Sb, Bi

• VI група O, S, Cr, Se, Mo

• VIII група Fe, Co, Ni

Дійсно, виявилося, що багато з них (В, Al, Si, Ti, Sn, Pb, Р, As, Sb, Fe) здатні у поєднанні з киснем та азотом утворювати неорганічні ланцюги полімерних молекул з бічними органічними та органосилоксановими групами; деякі з таких полімерів вже знайшли промислове застосування. Слід очікувати, що найближчими роками розробка нових методів синтезу призведе до отримання та впровадження у промисловість нових елементоорганічних полімерів з важливими властивостями.

Особливості хімії у технології елементоорганічних сполук

Елементоорганічні сполуки за властивостями та будовою значно відрізняються і від органічних, і від неорганічних сполук – вони займають проміжне положення. Елементоорганічні сполуки у природі зустрічаються рідко, їх одержують синтетичним шляхом.

У хімії живих організмів роль елементоорганічних сполук ще зовсім зрозуміла, проте можна з упевненістю сказати, що сполуки кремнію, фосфору та інших елементів грають істотну роль життєдіяльності і метаболізмі живих організмів, які стоять високому рівні еволюційного розвитку, зокрема людини. В організмі людини і тварин кремнієвмісні сполуки присутні в різних формах, у тому числі у вигляді кремнійорганічних і комплексних сполук, розчинних в органічних розчинниках. Проте для кремнійорганічних сполук відомий лише один випадок виявлення їх у природі - з пір'я птахів виділено індивідуальний ефір ортокремневої кислоти складу Si(OC34H69)4- Велику роль у хімії живих організмів відіграють фосфорорганічні сполуки, насамперед ефіри фосфорної та поліфосфорної кислот. Так, аденозинтрифосфат (АТФ) міститься в живій тканині та відіграє життєво важливу роль як джерело енергії.

У элементоорганических сполук можна назвати кілька характерних рис, принципово які їх від сполук вуглецю.

1. Відмінність у вибірковому спорідненості елементів проти вуглецем.

Електропозитивні елементи (Si, В, Al, Р) мають значно більшу спорідненість до електронегативних елементів, ніж вуглець. Інакше кажучи, кремній, бор, алюміній, фосфор та інші елементи утворюють слабші зв'язки з електропозитивними елементами (Н, Si, В, Al, As, Sb, Bi та ін), але сильніші - з електронегативними (О, N, Cl, Br, F та ін), ніж вуглець.

При розгляді електронегативності різних елементів видно, що вуглець (хC = 2,5) займає приблизно середнє положення між електронегативним елементом - фтором (xF == 4,0) і найбільш електропозитивними елементами - цезієм і францієм (xCs = 0,7, хFr == 0,7). Напівсума електронегативностей цих елементів становить хпс = 2,35 і, отже, атом має найменшу тенденцію віддавати або отримувати електрони, тобто утворювати позитивні або негативні іони. А це означає, що вуглець у сполуках менш іонізований у порівнянні з електропозитивними або електронегативними елементами. Наприклад, якщо зв'язок Si-C1 іонізований на 30-50%, то зв'язок С-C1 приблизно на 6%. Тому вуглець найменш схильний до електрофільної або нуклеофільної атаки, а значить, С-С-зв'язок значно міцніший, ніж Е-Е-зв'язок (наприклад, В-В, Si-Si, A1-A1, Р-Р, As-As) , і навпаки, наприклад, С-О-зв'язок, напівсума електронегативності якої дорівнює хпс = 3,0, менш міцна, ніж зв'язки А1-О (хпс = 2,5), Si-О (хпс = 2,65), Si- N (хпс = 2,4) і т. д. Порівняння енергії зв'язків атомів бору, кремнію, фосфору, миш'яку з енергією зв'язку атомів вуглецю підтверджує ці положення (табл. 1).