Het belangrijkste verschil tussen organometaalverbindingen en metaalcarbonylen is dat organometaalverbindingen worden gevormd door de combinatie van een metaalcentrum met koolstofatomen van organische liganden door covalente binding, terwijl metaalcarbonylverbindingen een metaalcentrum bevatten dat is gebonden aan koolmonoxideliganden.
Organometaalverbindingen en metaalcarbonylen zijn coördinatiecomplexen die een metaalcentrum en liganden bevatten die het metaalatoom/-ion omringen. De liganden zijn aan het metaalcentrum gebonden via een covalente metaal-koolstofbinding.
Wat zijn organometaalverbindingen?
Organometaalverbindingen kunnen worden gedefinieerd als complexe verbindingen met een of meer covalente metaal-koolstofbindingen. Deze chemische verbindingen bevatten covalente bindingen tussen koolstof- en metaalatomen. Er zijn echter ook enkele uitzonderingen, waaronder metaal-cyaanbindingen, die niet als organometaalbindingen worden beschouwd.
Figuur 01: Een organometaalverbinding
Het metaal dat betrokken is bij de vorming van de organometallische chemische binding kan een alkalimetaal, aardalkalimetaal, een overgangsmetaal of een metalloïde zoals boor zijn. Enkele veelvoorkomende voorbeelden van organometaalverbindingen zijn Grignard-reagentia die lithium (Li) of magnesium (Mg), ferroceen, tetracarbonylnikkel, enz. bevatten. Boor is een metalloïde, maar het vormt ook organometaalverbindingen zoals organoboraanverbindingen.
Organometaalverbindingen zijn goede bronnen van nucleofiele koolstofatomen. Dit komt omdat de elektronegativiteit van het metaal erg laag is in vergelijking met koolstof. Daarom kan het metaalatoom gemakkelijk een kation vormen door bindingselektronen aan het koolstofatoom te geven. Nu is het koolstofatoom rijk aan elektronen en kan het fungeren als een nucleofiel. Deze koolstofnucleofiel kan elektrofiele koolstofatomen aanvallen en nieuwe koolstof-koolstofbindingen vormen.
Wat zijn metaalcarbonylen?
Metaalcarbonylverbindingen zijn coördinatiecomplexen met overgangsmetaalatomen gebonden aan koolmonoxideliganden. Deze verbindingen zijn erg belangrijk in organische synthesereacties en zijn ook bruikbaar als katalysator of katalysatorprecursoren bij homogene katalyse (dit proces omvat hydroformylering en Reppe-chemie). Bovendien zijn metaalcarbonylen belangrijk bij het bereiden van organometaalverbindingen.
Figuur 02: IJzerpentacarbonyl
Belangrijk is dat het metaalcarbonyl bij contact met de huid meestal giftig is en giftig kan zijn bij inademing of opname. Dit komt door het vermogen van deze verbindingen om hemoglobine te carbonyleren, waardoor carboxyhemoglobine wordt gevormd. Daarom kan het de binding van zuurstof met hemoglobine in het bloed voorkomen.
Bovendien zijn de meeste metaalcarbonylverbindingen kleurloos of lichtgeel van kleur. Dit zijn vluchtige vloeistoffen of vaste stoffen bij kamertemperatuur. Bovendien zijn metaalcarbonylen ontvlambaar en giftig. Er kunnen echter ook enkele diepgekleurde vaste metaalcarbonylen zijn; vanadiumhexacarbonylverbinding is bijvoorbeeld een blauwzwart gekleurde vaste stof.
Er zijn verschillende manieren om metaalcarbonylen te bereiden. Bijvoorbeeld de directe reactie van het metaal met koolmonoxide, reductie van metaalzouten en -oxiden, fotolyse en thermolyse, zoutmetathese, metaalcarbonylkationen en carbonylaten, enz.
Wat is het verschil tussen organometaalverbindingen en metaalcarbonylen?
Organometaalverbindingen zijn complexe verbindingen met een of meer metaal-koolstof covalente bindingen, terwijl metaalcarbonylverbindingen coördinatiecomplexen zijn met overgangsmetaalatomen gebonden met koolmonoxideliganden. Het belangrijkste verschil tussen organometaalverbindingen en metaalcarbonylen is dat organometaalverbindingen een metaalcentrum bevatten met koolstofatomen van organische liganden, terwijl metaalcarbonylverbindingen een metaalcentrum bevatten dat is gebonden aan koolmonoxideliganden.
De volgende tabel geeft het verschil weer tussen organometaalverbindingen en metaalcarbonylen in tabelvorm.
Samenvatting – Organometaalverbindingen versus metaalcarbonylen
Organometaalverbindingen en metaalcarbonylen zijn coördinatiecomplexen die een metaalcentrum en liganden bevatten die het metaalatoom/-ion omringen. Het belangrijkste verschil tussen organometaalverbindingen en metaalcarbonylen is dat organometaalverbindingen worden gevormd door de combinatie van een metaalcentrum met koolstofatomen van organische liganden door covalente binding, terwijl metaalcarbonylverbindingen een metaalcentrum bevatten dat is gebonden aan koolmonoxideliganden.
