有機金屬化學

Author 洪豐裕

Publisher 華藝數位 /Airiti Press

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Released

2015/03/16

Language

Traditional Chinese

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314

205619

ISBN

9789860435832

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有機金屬化學（10445）

Author 洪豐裕

Publisher Airiti Press

Released

2015/03/16

Language

Traditional Chinese

544097

ISBN

9789860435832

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近代有機金屬化學（Organometallic Chemistry）的發展肇因於1951 年鐵辛（Ferrocene）的發現。它獨特的構型正如其他許許多多有機金屬化合物一樣，引發化學家的好奇心及想像力，期間更激發化學家努力發展出新的鍵結理論，來闡述這些分子特殊的鍵結模式。更有甚者，這個領域發展的強勁動力和有機金屬化合物的優異催化能力有相當大的關連。化學家將一些有機金屬化合物當觸媒應用在工業合成上，早已樹立了許多成功的典範。利用具有光學活性的有機金屬化合物當觸媒，在近幾十年來熱門的「不對稱合成」上扮演不可或缺的角色。有機金屬化學超過半世紀的蓬勃發展，無疑地是無數化學家腦力激盪及辛勤努力工作下的豐碩成果。

謝誌 i

前言 iii

第1 章　有機金屬化學簡介

1-1 有機金屬化學定義 1

1-2 配位化學和有機金屬化學的差異 1

1-3 蔡司鹽的發現 2

1-4 β- 氫離去步驟的分解機制 3

1-5 鐵辛的發現 3

1-6 威金森催化劑的發現 5

1-7 未來展望 6

第2 章常用化學鍵結理論

2-1 分子的結構和鍵結 17

2-2 八隅體規則 18

2-3 分子軌域理論 19

2-4 價鍵軌域理論 22

2-4-1 混成 22

2-5 價軌層電子對斥力理論 24

2-6 十八電子規則 25

2-7 金屬－金屬鍵 29

2-8 叢金屬化學 29

2-9 非傳統的鍵結模式 30

2-10 硬軟酸鹼理論 32

2-11 結語 33

第3 章配位基的角色

3-1 配位基的角色 49

3-2 常見配位基提供的電子數 49

3-2-1 μ-、η- 的定義 50

3-3 金屬羰基化合物 51

3-3-1 蒙德法純化鎳 51

3-3-2 互相加強的鍵結模式 53

3-3-3 金屬羰基叢金屬化合物 54

3-4 金屬磷基化合物 57

3-5 杜瓦－查德－鄧肯生模型 60

第4 章配位基的種類

4-1 一碳化學 71

4-2 NO+ 和CN- 配位基 72

4-3 其他常見配位基 73

4-3-1 二烯錯合物 75

4-3-2 丙烯基錯合物 78

4-3-3 環戊二烯基錯合物 78

4-3-4 環戊二烯基錯合物的結構 79

4-3-5 印基效應 83

4-4 其它的芳香烴錯合物 86

4-5 苯構體錯合物 86

4-6 其他的環碳衍生錯合物 88

4-7 雜環錯合物 92

4-8 炔屬烴錯合物 92

第5 章無機化學反應機理

5-1 無機反應機理 109

5-2 無機反應方式 109

5-3 配位基的取代反應 110

5-4 對邊及鄰邊效應 112

5-5 氧化加成與還原脫離反應 114

5-6 插入、轉移、脫離與抽取反應 116

5-6-1 一氧化碳插入或烷基轉移機制 116

5-7 親核性取代反應 119

5-7-1 鋰化反應 121

5-7-2 親核性加成反應 122

5-7-3 親電子性反應 124

5-8 金屬環化物的反應 124

5-9 烯屬烴的異構化 128

5-10 氫化物的轉移反應 131

5-11 金屬催化烯類交換反應 131

5-12 去羰基反應 132

第6 章硼化學與軌域瓣類比

6-1 行為獨特的硼化物 143

6-2 硼氫化合物結構新規則的建立 145

6-2-1 缺電子化合物 146

6-2-2 三中心/ 二電子鍵的鍵結模式 147

6-2-3 利普斯康的「styx 理論」 148

6-2-4 韋德規則 150

6-2-5 碳硼氫化合物及金屬碳硼氫化合物 153

6-2-6 韋德規則的延伸 155

6-3 硼化物的應用 155

6-4 軌域瓣類比定義 156

6-5 軌域瓣類比應用實例 157

6-6 由過渡金屬和主族元素所形成的基團 159

6-7 常見過渡金屬和主族元素所形成的基團軌域瓣類比關係 161

第7 章有機金屬分子結構變異性

7-1 立體化學的非剛性 171

7-2 有機金屬化合物立體化學非剛性的實例 172

7-2-1 η1- 環戊二烯基錯合物 172

7-2-2 環庚三烯基錯合物 174

7-2-3 η3- 丙烯基錯合物 175

7-3 從NMR 光譜觀察分子變異性 177

7-4 配位基的親核性攻擊反應 179

7-5 雙金屬化合物的流變現象 179

7-6 叢金屬化合物的流變現象 180

第8 章無機合成技術及化合物鑑定

8-1 厭氧操作技術及溶劑純化 193

8-2 產物的分離、純化及鑑定 196

8-3 儀器方法 198

8-3-1 核磁共振光譜 198

8-3-2 紅外光譜 200

8-3-3 X- 光單晶繞射法 203

8-3-4 質譜法 204

8-3-5 元素分析法 205

第9 章有機金屬催化反應

9-1 催化劑的特點 213

9-2 催化循環 213

9-2-1 配位或加成步驟 214

9-2-2 脫離或還原脫離步驟 215

9-2-3 插入或排除步驟 215

9-2-4 氧化耦合與還原裂解步驟 216

9-2-5 抽取步驟 216

9-2-6 轉移步驟 216

9-2-7 異構化步驟 217

9-2-8 交換步驟 217

9-3 催化反應產物控制 218

9-4 使用過渡金屬錯合物來當催化劑的理由 219

9-5 催化反應使用配位基的理由 219

9-6 均相與非均相催化反應 220

9-7 催化反應運用的方向 221

9-8 氫化反應 221

9-9 不對稱合成 226

9-9-1 諾爾斯及野依的催化不對稱氫化反應 229

9-9-2 夏普勒斯的催化不對稱氧化反應 230

9-9-3 不對稱催化的機制選例 231

9-10 包生─韓德反應 233

9-11 耦合反應 235

9-11-1 Suzuki-Miyaura 耦合反應 237

9-11-2 Heck 耦合反應 240

9-11-3 Sonogashira 耦合反應 242

9-11-4 Neigishi 耦合反應 243

第10 章　常見工業催化反應

10-1 氫醯化反應 253

10-2 齊格勒－納塔反應 255

10-3 費雪－特羅普希反應 257

10-4 水煤氣轉移反應 258

10-5 複分解反應 259

10-6 Wacker 烯屬烴氧化反應 asnd

謝誌 i

前言 iii

第1 章　有機金屬化學簡介

1-1 有機金屬化學定義 1

1-2 配位化學和有機金屬化學的差異 1

1-3 蔡司鹽的發現 2

1-4 β- 氫離去步驟的分解機制 3

1-5 鐵辛的發現 3

1-6 威金森催化劑的發現 5

1-7 未來展望 6

第2 章常用化學鍵結理論

2-1 分子的結構和鍵結 17

2-2 八隅體規則 18

2-3 分子軌域理論 19

2-4 價鍵軌域理論 22

2-4-1 混成 22

2-5 價軌層電子對斥力理論 24

2-6 十八電子規則 25

2-7 金屬－金屬鍵 29

2-8 叢金屬化學 29

2-9 非傳統的鍵結模式 30

2-10 硬軟酸鹼理論 32

2-11 結語 33

第3 章配位基的角色

3-1 配位基的角色 49

3-2 常見配位基提供的電子數 49

3-2-1 μ-、η- 的定義 50

3-3 金屬羰基化合物 51

3-3-1 蒙德法純化鎳 51

3-3-2 互相加強的鍵結模式 53

3-3-3 金屬羰基叢金屬化合物 54

3-4 金屬磷基化合物 57

3-5 杜瓦－查德－鄧肯生模型 60

第4 章配位基的種類

4-1 一碳化學 71

4-2 NO+ 和CN- 配位基 72

4-3 其他常見配位基 73

4-3-1 二烯錯合物 75

4-3-2 丙烯基錯合物 78

4-3-3 環戊二烯基錯合物 78

4-3-4 環戊二烯基錯合物的結構 79

4-3-5 印基效應 83

4-4 其它的芳香烴錯合物 86

4-5 苯構體錯合物 86

4-6 其他的環碳衍生錯合物 88

4-7 雜環錯合物 92

4-8 炔屬烴錯合物 92

第5 章無機化學反應機理

5-1 無機反應機理 109

5-2 無機反應方式 109

5-3 配位基的取代反應 110

5-4 對邊及鄰邊效應 112

5-5 氧化加成與還原脫離反應 114

5-6 插入、轉移、脫離與抽取反應 116

5-6-1 一氧化碳插入或烷基轉移機制 116

5-7 親核性取代反應 119

5-7-1 鋰化反應 121

5-7-2 親核性加成反應 122

5-7-3 親電子性反應 124

5-8 金屬環化物的反應 124

5-9 烯屬烴的異構化 128

5-10 氫化物的轉移反應 131

5-11 金屬催化烯類交換反應 131

5-12 去羰基反應 132

第6 章硼化學與軌域瓣類比

6-1 行為獨特的硼化物 143

6-2 硼氫化合物結構新規則的建立 145

6-2-1 缺電子化合物 146

6-2-2 三中心/ 二電子鍵的鍵結模式 147

6-2-3 利普斯康的「styx 理論」 148

6-2-4 韋德規則 150

6-2-5 碳硼氫化合物及金屬碳硼氫化合物 153

6-2-6 韋德規則的延伸 155

6-3 硼化物的應用 155

6-4 軌域瓣類比定義 156

6-5 軌域瓣類比應用實例 157

6-6 由過渡金屬和主族元素所形成的基團 159

6-7 常見過渡金屬和主族元素所形成的基團軌域瓣類比關係 161

第7 章有機金屬分子結構變異性

7-1 立體化學的非剛性 171

7-2 有機金屬化合物立體化學非剛性的實例 172

7-2-1 η1- 環戊二烯基錯合物 172

7-2-2 環庚三烯基錯合物 174

7-2-3 η3- 丙烯基錯合物 175

7-3 從NMR 光譜觀察分子變異性 177

7-4 配位基的親核性攻擊反應 179

7-5 雙金屬化合物的流變現象 179

7-6 叢金屬化合物的流變現象 180

第8 章無機合成技術及化合物鑑定

8-1 厭氧操作技術及溶劑純化 193

8-2 產物的分離、純化及鑑定 196

8-3 儀器方法 198

8-3-1 核磁共振光譜 198

8-3-2 紅外光譜 200

8-3-3 X- 光單晶繞射法 203

8-3-4 質譜法 204

8-3-5 元素分析法 205

第9 章有機金屬催化反應

9-1 催化劑的特點 213

9-2 催化循環 213

9-2-1 配位或加成步驟 214

9-2-2 脫離或還原脫離步驟 215

9-2-3 插入或排除步驟 215

9-2-4 氧化耦合與還原裂解步驟 216

9-2-5 抽取步驟 216

9-2-6 轉移步驟 216

9-2-7 異構化步驟 217

9-2-8 交換步驟 217

9-3 催化反應產物控制 218

9-4 使用過渡金屬錯合物來當催化劑的理由 219

9-5 催化反應使用配位基的理由 219

9-6 均相與非均相催化反應 220

9-7 催化反應運用的方向 221

9-8 氫化反應 221

9-9 不對稱合成 226

9-9-1 諾爾斯及野依的催化不對稱氫化反應 229

9-9-2 夏普勒斯的催化不對稱氧化反應 230

9-9-3 不對稱催化的機制選例 231

9-10 包生─韓德反應 233

9-11 耦合反應 235

9-11-1 Suzuki-Miyaura 耦合反應 237

9-11-2 Heck 耦合反應 240

9-11-3 Sonogashira 耦合反應 242

9-11-4 Neigishi 耦合反應 243

第10 章　常見工業催化反應

10-1 氫醯化反應 253

10-2 齊格勒－納塔反應 255

10-3 費雪－特羅普希反應 257

10-4 水煤氣轉移反應 258

10-5 複分解反應 259

10-6 Wacker 烯屬烴氧化反應askw

謝誌 i

前言 iii

第1 章　有機金屬化學簡介

1-1 有機金屬化學定義 1

1-2 配位化學和有機金屬化學的差異 1

1-3 蔡司鹽的發現 2

1-4 β- 氫離去步驟的分解機制 3

1-5 鐵辛的發現 3

1-6 威金森催化劑的發現 5

1-7 未來展望 6

第2 章常用化學鍵結理論

2-1 分子的結構和鍵結 17

2-2 八隅體規則 18

2-3 分子軌域理論 19

2-4 價鍵軌域理論 22

2-4-1 混成 22

2-5 價軌層電子對斥力理論 24

2-6 十八電子規則 25

2-7 金屬－金屬鍵 29

2-8 叢金屬化學 29

2-9 非傳統的鍵結模式 30

2-10 硬軟酸鹼理論 32

2-11 結語 33

第3 章配位基的角色

3-1 配位基的角色 49

3-2 常見配位基提供的電子數 49

3-2-1 μ-、η- 的定義 50

3-3 金屬羰基化合物 51

3-3-1 蒙德法純化鎳 51

3-3-2 互相加強的鍵結模式 53

3-3-3 金屬羰基叢金屬化合物 54

3-4 金屬磷基化合物 57

3-5 杜瓦－查德－鄧肯生模型 60

第4 章配位基的種類

4-1 一碳化學 71

4-2 NO+ 和CN- 配位基 72

4-3 其他常見配位基 73

4-3-1 二烯錯合物 75

4-3-2 丙烯基錯合物 78

4-3-3 環戊二烯基錯合物 78

4-3-4 環戊二烯基錯合物的結構 79

4-3-5 印基效應 83

4-4 其它的芳香烴錯合物 86

4-5 苯構體錯合物 86

4-6 其他的環碳衍生錯合物 88

4-7 雜環錯合物 92

4-8 炔屬烴錯合物 92

第5 章無機化學反應機理

5-1 無機反應機理 109

5-2 無機反應方式 109

5-3 配位基的取代反應 110

5-4 對邊及鄰邊效應 112

5-5 氧化加成與還原脫離反應 114

5-6 插入、轉移、脫離與抽取反應 116

5-6-1 一氧化碳插入或烷基轉移機制 116

5-7 親核性取代反應 119

5-7-1 鋰化反應 121

5-7-2 親核性加成反應 122

5-7-3 親電子性反應 124

5-8 金屬環化物的反應 124

5-9 烯屬烴的異構化 128

5-10 氫化物的轉移反應 131

5-11 金屬催化烯類交換反應 131

5-12 去羰基反應 132

第6 章硼化學與軌域瓣類比

6-1 行為獨特的硼化物 143

6-2 硼氫化合物結構新規則的建立 145

6-2-1 缺電子化合物 146

6-2-2 三中心/ 二電子鍵的鍵結模式 147

6-2-3 利普斯康的「styx 理論」 148

6-2-4 韋德規則 150

6-2-5 碳硼氫化合物及金屬碳硼氫化合物 153

6-2-6 韋德規則的延伸 155

6-3 硼化物的應用 155

6-4 軌域瓣類比定義 156

6-5 軌域瓣類比應用實例 157

6-6 由過渡金屬和主族元素所形成的基團 159

6-7 常見過渡金屬和主族元素所形成的基團軌域瓣類比關係 161

第7 章有機金屬分子結構變異性

7-1 立體化學的非剛性 171

7-2 有機金屬化合物立體化學非剛性的實例 172

7-2-1 η1- 環戊二烯基錯合物 172

7-2-2 環庚三烯基錯合物 174

7-2-3 η3- 丙烯基錯合物 175

7-3 從NMR 光譜觀察分子變異性 177

7-4 配位基的親核性攻擊反應 179

7-5 雙金屬化合物的流變現象 179

7-6 叢金屬化合物的流變現象 180

第8 章無機合成技術及化合物鑑定

8-1 厭氧操作技術及溶劑純化 193

8-2 產物的分離、純化及鑑定 196

8-3 儀器方法 198

8-3-1 核磁共振光譜 198

8-3-2 紅外光譜 200

8-3-3 X- 光單晶繞射法 203

8-3-4 質譜法 204

8-3-5 元素分析法 205

第9 章有機金屬催化反應

9-1 催化劑的特點 213

9-2 催化循環 213

9-2-1 配位或加成步驟 214

9-2-2 脫離或還原脫離步驟 215

9-2-3 插入或排除步驟 215

9-2-4 氧化耦合與還原裂解步驟 216

9-2-5 抽取步驟 216

9-2-6 轉移步驟 216

9-2-7 異構化步驟 217

9-2-8 交換步驟 217

9-3 催化反應產物控制 218

9-4 使用過渡金屬錯合物來當催化劑的理由 219

9-5 催化反應使用配位基的理由 219

9-6 均相與非均相催化反應 220

9-7 催化反應運用的方向 221

9-8 氫化反應 221

9-9 不對稱合成 226

9-9-1 諾爾斯及野依的催化不對稱氫化反應 229

9-9-2 夏普勒斯的催化不對稱氧化反應 230

9-9-3 不對稱催化的機制選例 231

9-10 包生─韓德反應 233

9-11 耦合反應 235

9-11-1 Suzuki-Miyaura 耦合反應 237

9-11-2 Heck 耦合反應 240

9-11-3 Sonogashira 耦合反應 242

9-11-4 Neigishi 耦合反應 243

第10 章　常見工業催化反應

10-1 氫醯化反應 253

10-2 齊格勒－納塔反應 255

10-3 費雪－特羅普希反應 257

10-4 水煤氣轉移反應 258

10-5 複分解反應 259

10-6 Wacker 烯屬烴氧化反應

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