Organometalik Bileşikler Hakkında Ansiklopedik Bilgi

0

Organometalik bileşik (organometal bileşiği) nedir, özellikleri nelerdir? Organometalik bileşikler nelerdir, nerelerde kullanılır, hakkında bilgi.

Organometalik Bileşikler

Organometalik Bileşikler; moleküllerinde metal atomlarına bağlı karbon atomları içeren kimyasal bileşiklerdir. Metal karbonatlar gibi iyon bağıyla bağlanmış inorganik tuzlar ve organik asitler bu sınıfta yer almazlar. En iyi bilinen organometal bileşiği vuruntuyu önlemek amacıyla benzine katılan tetraetil kurşundur. Silikon polimerleri ise sanayi çapında üretilen organometal bileşikleridir.

Organometal bileşikleri, kimya biliminin gelişmesinde önemli rol oynayan çok sayıda maddeyi içeren geniş bir grup oluşturur. Bunların büyük çoğunluğu katalizör ve aramadde olarak kullanılır. Organometal bileşiklerindeki metaller üç tip olabilir: 1) Periyodik tablonun ana grup adı verilen grubunda yer alan, magnezyum ve lityum gibi kimyasal bakımdan etkin metaller, 2) geçiş elementleri grubunu oluşturan metaller, 3) silisyum ve bor gibi kısmen metal özelliği gösteren metalsiler.

Organometal bileşiklerindeki karbon içeren gruplar

Organometal bileşiklerindeki karbon içeren gruplar, basit hidrokarbonlar (yalnızca hidrojen ve karbondan oluşurlar), doymamış hidrokarbonlar (karbon atomları arasında çoklu bağlar bulunur), aromatik hidrokarbonlar (özellikle çok kararlı çoklu bağlar içeren gruplar), karbon ve hidrojen dışında başka elementler de içeren (örneğin azot ve oksijen) hidrokarbonlar olabilir. Metal atomları ve karbon monoksit birimleri içeren metal karbonil bileşikleri ile metaller ve çoklu bağlarla bağlanmış azot-karbon grupları içeren metal izosiyanürler ise hem organometal bileşikleri olarak hem de düzenleşim bileşikleri olarak kabul edilir.

Organometal bileşiklerinin fiziksel ve kimyasal özellikleri çok değişkendir. Bileşiklerin büyük bölümü, özellikle halkalı yapıda olanlar ya da aromatik hidrokarbonlar içerenler katı haldedir. Ayrıca sıvı ya c^a gaz halinde bulunanları da vardır. Organometal bileşiklerin ısıya ve yükseltgenmeye karşı dayanıklılıkları da çok değişiktir. Ferrosen ve kalayın alkil türevleri gibi çok kararlı olanların yanı sıra, alkilpotasyum, alkilalüminyum gibi aniden alev alan pek çok organometal bileşiği de vardır. Bu bileşiklerin çoğu, özellikle de uçucu olanları oldukça zehirlidir.


Karbon-metal bağları

Organometal bileşiklerinin özellikleri büyük ölçüde karbon-metal bağlarının türüne bağlıdır. Bu bağlardan bazısı, tetraetil kurşunda \displaystyle \left[ {{\left( {{C}_{2}}{{H}_{5}} \right)}_{4}}Pb \right] olduğu gibi, elektron çiftlerinin her iki atom arasında paylaşıldığı normal ortaklaşım bağlarıdır. Bazısı, etil potasyumda \displaystyle \left( {{K}^{+}}{{C}_{2}}H_{5}^{-} \right) olduğu gibi elektron çiftini yalnızca bir atomun sağladığı iyon bağı türündendir. Etil lityum \displaystyle \left[ {{\left( {{C}_{2}}{{H}_{5}}Li \right)}_{6}} \right] gibi bazı hafif metallerin polimer yapılı türevlerinde, iki atom yerine bir atom grubunun bağlandığı çokmerkezli ortaklaşım bağları vardır. Ferrosendeki \displaystyle \left[ {{\left( {{C}_{5}}{{H}_{5}} \right)}_{2}}Fe \right] bağlar ise π -yörüngemsilerinin birbiri üzerine geldiği alıcı-verici bağlardır.

Metal atomları karbon atomlarıyla ortaklaşım bağı oluşturduğunda çoğunlukla elektronlar eşit olarak paylaşılmaz. Bunun sonucunda da bağ kutuplanır, yani bir uç öbürüne göre daha eksi elektrik yüklü olur. Kutuplanma derecesi metal atomlarının elektronları bağlama kuvvetine bağlıdır. Organometal bileşiklerinin kutuplanma gücü, bağın hemen hemen iyon bağına benzediği metil potasyumdan, karbonla çok az bir kutuplanmayla bağlanan organokurşuna kadar değişir.

Organometal bileşiklerinin çoğu, bağ kutuplanması nedeniyle çok tepkindir ve kimyasal bireşimlerde önemli rol oynarlar. Örneğin organolityum ve organobor bileşiklerinin yanı sıra organomagnezyum halojenürler de organik maddelerin bireşiminde yaygın olarak kullanılır. Ayrıca alüminyum alkiller de organik bireşimlerde kullanılan maddelerdir ve titan tuzlarıyla birlikte kullanıldığında etilen ve propilen gibi doymamış hidrokarbonların polimerleşmesinde katalizör işlevi görürler.

Kurşun, kalay ve cıvalı organometal bileşiklerinin hepsi sanayi açısından önemli maddelerdir. Örneğin pek çok organokalay bileşiği eczacılık ürünlerinde, böcek ilaçlarında, polivinil klorür kararlılaştırıcılarmda ve alev almayı önleyici maddelerde kullanılır. Metil cıva bileşiği ise çok zehirli olması nedeniyle önemli çevre kirliliği sorunları yaratmıştır ve kimya fabrikalarından göllere, ırmaklara ve denizlere atılması çok sıkı biçimde denetlenir. Sanayi çapında üretilen başlıca organokurşun bileşiği olan tetraetil kurşun da çevre kirliliğine neden olmaktadır. Motorlarda yandığında atmosfere kurşun tanecikleri saldığından son yıllarda benzine daha az katılmaktadır.


Geçiş metallerinden elde edilen organometal bileşikler

Geçiş metallerinden elde edilen organometal bileşikleri sanayide doğrudan kullanılmamakla birlikte aramadde ve katalizör olarak çok değerlidirler. Bir geçiş metali ile karbon-karbon çift bağını oluşturan elektronlar arasındaki tepkime bazı bireşimlerin oluşmasına yol açar. Örneğin titan-alümin-yum alkil katalizörlerin davranış mekanizmasında büyük bir olasılıkla titan atomları ile hidrokarbonların çift bağı arasındaki etkileşim söz konusudur.

Karbon monoksit çoğu geçiş metaliyle kolayca tepkimeye girerek metal karbonilleri oluşturur. Bunlardan uçucu bir nikel bileşiği olan nikeltetrakarbonil ilk bulunan metal karbonil bileşiklerindendir ve nikel arıtma işlemlerinde büyük önem taşır. Metal karbonillerden petrokimya sanayisindeki pek çok tepkimede katalizör olarak yararlanılır.




Bir Yorum Yazmak İster misiniz?