«Металлоорганические соединения»

соединения углеводородных остатков (алкилов) с металлами; способность металлов образовать такие соединения находится в зависимости от того места, которое занимает металл в периодической системе. Д. И. Менделеев указал, что элементы, дающие М. соединения, принадлежат к четным рядам системы (см. Периодический закон). Для Fe, Mn, Ni, Со, Cr, Cu, Ag, Os не получаются М. соединения (Buckton, Carius, Wanklyn). M. соединения открыты в 1852 г. Франклэндом; трудности, представлявшиеся при их исследовании, благодаря их способности самовоспламеняться и ядовитости их паров, вполне вознаградились теоретическими следствиями их изучения. На М. соединениях было обосновано учение об атомности или валентности элементов; на них проверяли аналогию между элементами, например между С, Si, Sn и Pb и, в особенности, аналогия между элементами четвертой группы и "экасилицием" Д. И. Менделеева (впоследствии германием, открытым Кл. Винклером). Вследствие летучести М. соединений, при помощи их устанавливали атомный вес металлов. Прямым действием металлов на углеводороды М. соединения не получаются; главной реакцией их получения является взаимодействие металлов с одногалоидозамещенными углеводородами; многие М. соединения получаются действием металлов на уже готовые М. соединения других металлов. Большинство из них легко разлагается водой на водную окись металла и углеводород. Все вообще с легкостью вступают во всевозможные реакции и представляют в руках химика незаменимое средство для введения углеводородных остатков при синтезе органических соединений.

Соединения щелочных металлов. Изолировать соединения натрия и калия еще не удалось, но имеются совершенно определенные указания на их существование. Na и K растворяются в цинкорганических соединениях, выделяя эквивалентные количества цинка. Из раствора Na в цинкэтиле (Zn[C₂H₅]₂) выделяются кристаллы состава NaC₂H₅+Zn(С₂Н₅)₂, плавящиеся при 27° и при дальнейшем нагревании разлагающиеся с выделением металла. М. соединения щелочных металлов поглощают углекислоту и дают щелочные соли соответствующих карбоновых кислот, например:

CH₃Na + CO₂= СН₃.CO₂Na.

М. соединения бериллия получаются при действии металлического бериллия на М. соединения ртути (Cahours), например бериллоэтил (температура кипения 185—188°): Be+Hg(C₂H₅)₂=Be(C₂H₅)₂+Hg. Они легко разлагаются водой по уравнению:

Be(C₂H₅)₂+ 2Н₂О = Be(OH)₂+ 2C₂H₆.

Бериллопропил Be(C₃Н₇)₂кипит при 244—246°. Соединения магния (Hallwachs und Schafarik; Cahours) ближайшим образом не исследованы. Получаются магнийметил и магнийэтил при энергичной реакции магниевых опилок с соответствующими йодистыми алкилами; очень летучие жидкости с резким запахом, загорающиеся на воздухе и легко разлагаемые водой. Соединения цинка могут служить типичным примером металлоорганических соединений; получаются при действии йодистых алкилов на цинковые стружки. Реакция идет хорошо при нагревании в атмосфере углекислоты; цинковые опилки должны быть хорошо очищены промыванием в слабой серной кислоте; еще лучше приготовить медно-цинковую пару, т. е. покрыть цинковые стружки слоем молекулярной меди, опуская их в раствор медного купороса. Улучшает ход реакции прибавление небольших количеств натриевой амальгамы, сплава цинка с натрием, а также прибавление нескольких капель уксусного эфира. При нагревании на водяной или песчаной бане с обратно поставленным холодильником образуется сначала йодистый цинкалкил, например C₂H₅ZnI; это соединение при более высокой температуре разлагается по уравнению:

Цинкорганические соединения образуются также при нагревании до 180° зерненного цинка с меркурорганическими соединениями, например Hg(C₃H₇)₂+Zn=Zn(С₃Н₇)₂+Hg. Последний способ особенно удобен для получения соединения Zn с высшими алкилами, начиная с пропила. Цинкорганические соединения суть бесцветные сиропообразные жидкости, на воздухе немедленно воспламеняющиеся и горящие синеватым пламенем; запах их очень неприятен; ядовиты, на коже производят болезненные обжоги. Цинкметил Zn(СН₃)₂— температура кипения 46°, удельный вес 1,386 при 10,5°; цинкэтил Zn(C₂H₅)₂— температура кипения 118°, удельный вес при 18° — 1,182; цинкпропил Zn(С₃Н₇)₂— температура кипения 140—150°; цинкизобутил Zn(C₄H₉)₂— температура кипения 165—167°; цинкизоамил Zn(C₅H₁₁)₂— температура кипения 220°, удельный вес 1,022. Действие воды уже описано; галоиды энергично реагируют и образуют соответствующие галоидные соли Zn и галоидалкилы. При медленном доступе кислорода из растворов цинкорганических соединений в индифферентных растворителях выпадают белые, кислородосодержащие осадки; так, А. М. Бутлеров получил из цинкметила соединение состава СН₃.Zn.ОСН₃, разлагавшееся водой на водную окись цинка, метан и метиловый спирт по уравнению:

Соединения кадмия. Кадмийэтил Cd(C₂H₅)₂получается аналогично цинкэтилу, но в чистом состоянии не выделен.

М. соединения ртути или меркурорганические соединения. Йодистые алкилы реагируют с металлической ртутью при обыкновенной температуре; при этом получаются соединения, подобные, например, CH₃HgI; из них перегонкой с цианистым калием или еще лучше действием цинкалкилов получаются меркурдиалкилы, по уравнениям:

2HgICH₃+ 2KCy = Hg(CH₃)₂+ 2KI + Cy₂+ Hg

2HgIC₂H₅+ Zn(C₂H₅)₂= 2Hg(C₂H₅)₂+ ZnI₂.

Смешанных, т. е. содержащих разные алкилы при одном ртутном атоме, меркурдиалкилов получить не удалось; при попытках получения их возникали соединения ртути с одинаковыми алкилами, по уравнению:

2CH₃HgC₂H₅= Hg(CH₃)₂+ Hg(C₂H₅)₂.

Меркурорганические соединения получаются при действии цинкалкилов на сулему HgCl₂, причем или весь хлор замещается алкилами, или только половина его, смотря по количеству реагирующих веществ:

2HgCl₂+ Zn(C₂H₅)₂= 2HgClC₂H₅+ ZnCl₂

HgCl₂+ Zn(C₂H₅)₂= Hg(C₂H₅)₂+ ZnCl₂.

Легче всего получаются меркурдиалкилы при взаимодействии йодистых алкилов со слабой натриевой амальгамой (1 часть Na на 500 частей Hg) в присутствии малых количеств уксусного эфира. Меркурдиалкилы суть бесцветные, в воде нерастворимые жидкости, которые, в противоположность цинкорганическим соединениям, постоянны на воздухе. Они обладают очень слабым запахом; более продолжительное вдыхание их производит страшно ядовитое действие. Как и цинкалкилы, меркурдиалкилы склонны легко обмениваться с другими соединениями своими алкилами, но действие их уже не так энергично; так, например:

2PCl₃+ 3Zn(С₂H₅)₂= 2Р(С₂H₅)₃+ 3ZnCl₂

PCl₃+Hg(C₂H₅)₂= PCl₂C₂H₅+ HgClC₂H₅.

Это делает их удобными для применения в тех синтезах органических соединений, когда цинкорганические соединения реагируют чересчур энергично. Водой не разлагаются, даже действие слабых кислот очень незначительно, но крепкие кислоты действуют с выделением соответствующих углеводородов, например:

Hg(C₂H₅)₂+ HCl = HgC₂H₅Cl + C₂H₆

2Hg(С₂H₅)₂+ H₂SO₄= (Hg[C₂H₅])₂SO₄+ 2С₂H₆

Hg(CH₃)₂+ СН₃СО₂Н = HgCH₃.СО₂CH₃+ СН₄.

Хлор реагирует энергично; действие брома и йода, при условиях замедляющих реакцию, совершается по уравнению:

Hg(C₂H₅)₂+ I₂= Hg(C₂H₅)I + C₂H₅I.

При всех вышеприведенных реакциях получаются продукты замещения одной алкильной группы галоидом; эти соединения суть кристаллические, солеобразные вещества, которые можно рассматривать как соли сложного основания, построенного по типу C₂H₅—Hg—OH; такие основания и получаются при взаимодействии HgAlk.Gal и окиси серебра. Основания растворимы в воде, сильнощелочные; растворы их на ощупь подобны щелоку и осаждают гидраты окисей тяжелых металлов из растворов их солей. Такие сложные основания возникают при окислении меркуралкилов марганцовокислым калием, причем один из углеводородных остатков окисляется и заменяется в М. соединениях водным остатком, а другой алкил остается неизмененным.

Соединения алюминия. При долгом настаивании йодистого этила на металлическом алюминии при повышенной температуре получается нераздельно кипящее двойное соединение йодистого алюминия с алюминийэтилом, из которого действием цинкэтила получают чистый алюминийэтил. Лучше получать это соединение при нагревании до 100—130° меркурорганических соединений с алюминиевыми стружками:

3Hg(C₂H₅)₂+ 2Al = 3Hg + 2Al(С₂H₅)₃.

Алюминийалкилы суть бесцветные, довольно высококипящие жидкости: Al(CH₃)₃— температура кипения 127—129°; Al(C₂H₅)₃— температура кипения 195—200°. При соприкосновении c воздухом загораются, высшие гомологи сильно дымят, но при обыкновенной температуре не воспламеняются. С водой сильно реагируют.

Из соединений таллия получено и исследовано диалкильное соединение Tl(C₂H₅)Cl — шелковистые, кристаллические чешуйки, растворимые в горячей воде и спирте; обменным разложением с солями серебра получены Tl(С₂Н₅)₂I и Tl(C₂H₅)₂NO₃; из (Tl[С₂H₅]₂)₂SO₄и Ba(ОН)₂получено основание Tl(C₂H₅)OH, обладающее щелочной реакцией, но не поглощающее CO₂.

Соединения свинца. 1) При действии йодистых алкилов на сплавы свинца с натрием; в зависимости от количества натрия получаются то плюмбтриалкилы, например Pb₂(С₂Н₅)₃, если на 3 части Pb взята 1 часть Na, то плюмбтетралкилы, например Pb(СН₃)₄, если на 5 частей Pb приходится 1 часть Na; 2) при действии цинкалкилов на хлористый свинец, например:

2PbCl₂+ 4Zn(C₂H₅)₂= 4ZnClC₂H₅+ Pb + Pb(C₂H₅)₄.

Плюмбалкилы суть бесцветные жидкости со своеобразным запахом, не разлагаемые водой и в ней нерастворимые. При действии галоидов или крепких кислот переходят в солеобразные соединения, например:

Pb(СН₃)₄+ I₂= CH₃I + Pb(СН₃)₃I

Pb(C₂H₅)₄+ HCl = C₂H₆+ Pb(C₂H₅)₃Cl.

Отвечающие подобным солям основания, например Pb(СН₃)₃ОН, обладают сильнощелочной реакцией и характерным запахом. Плюмбтетраметил Pb(СН₃)₄кипит при 110°, удельный вес при 0° — 2,034; Pb(СН₃)₃I — длинные, бесцветные иглы, трудно растворимые в воде, легко — в спирте. При перегонке с KOH получается Pb(СН₃)₃ОН в виде маслянистой жидкости, пахнущей горчицей и застывающей в призматические иглы. Относительно М. соединений олова, германия, висмута, сурьмы, а также аналогичных соединений бора, кремния и мышьяка — см. эти слова, а для последнего также Какодил.

В. А. Яковлев. Δ.

органические соединения, содержащие атом какого-либо металла, непосредствнно связанный с атомом углерода.

Все М. с. можно подразделить на две группы: 1. М. с. непереходных и часть М. с. переходных металлов. Эти соединения содержат одинарную (σ) связь металл — углерод. 2. М. с. переходных металлов (в т. ч. Карбонилы металлов), построенные путём заполнения s-, p- и d-орбиталей атома металла π-электронами различных ненасыщенных систем, например ароматических, олефиновых, ацетиленовых, аллильных, циклопентадиенильных.

Из М. с. 1-й группы наиболее полно изучены производны Li, Na, К, Be, Mg, Zn, Cd, Hg, B, Al, Tl, Ge, Sn, Pb, As и Sb. Свойства этих соединений определяются характером связи М—С (М — атом металла), зависящей главным образом от природы металла, а также от характера и числа органических радикалов, связанных с атомом металла. В М. с. щелочных металлов связь М—С сильно поляризована, причём на атоме металла сосредоточен частичный положительный, а на атоме углерода — частичный отрицательный заряд:

Поэтому такие М. с. весьма реакционноспособны: они энергично разлагаются водой и очень чувствительны к действию кислорода. Практически их используют только в растворах (углеводороды, эфир, тетрагидрофуран и др.), защищая от влаги, CO₂ и кислорода воздуха. Аналогичные свойства присущи соединениям щёлочноземельных металлов (Mg, Ca), а также Zn, Cd, В и Al. Например, такие вещества, как (CH₃)₂Zn, (CH₃)₃B, (C₂H₅)₃Al, воспламеняются на воздухе. Более стабильны смешанные М. с. этих элементов, в которых металл связан с органическим радикалом и с 1 или 2 кислотными остатками, например (C₂H)₂AICI, C₂H₅AlCl₂. С возрастанием электроотрицательности металла полярность связи М — С уменьшается, и соединения таких металлов, как Hg, Sn, Sb и т.п., по существу ковалентны. Это перегоняющиеся жидкости или кристаллические вещества, устойчивые к действию кислорода и воды. При нагревании они распадаются с образованием металла и свободных органических радикалов, например:

(C₂H₅)₄Pb → Pb + 4C₂H₅.

М. с. 1-й группы могут быть получены взаимодействием металлов с галогеналкилами (или галогенарилами):

н-C₄H₉Br + 2Li → н-C₄H₉Li + LiBr

присоединением гидридов или солей металлов по кратной связи:

3CH₂=CH₂ + AlH₃ → (C₂H₅)₃Al

взаимодействием диазосоединений с солями металлов:

2CH₂N₂ + HgCl₂ → ClCH₂HgCH₂Cl + 2N₂

взаимодействием М. с. с галогенидами металлов, металлами и друг с другом:

3C₆H₅Li + SbCl₃ → (C₆H₅)₃Sb + 3LiCl

(C₂H₅)₂Hg + Mg → (C₂H₅)₂Mg + Hg

(CH₂=CH)₄Sn + 4C₆H₅Li → (C₆H₅)₄Sb + 4CH₂=CHLi.

М. с. переходных металлов, относящиеся к 1-й группе, склонны к гомолитическому распаду (алкильные производные Ag, Cu и Au); арильные и алкенильные соединения этих элементов более стабильны, очень прочны ацетилениды, а также метильные соединения платины, например (CH₃)₃PtI и (CH₃)₄Pt.

В М. с. 2-й группы атом металла взаимодействует со всеми атомами углерода π-электронной системы. Типичные представители этого класса М. с. — ферроцен, дибензолхром, бутадиен-железо-трикарбонил. Для соединений этого типа, полученных сравнительно недавно, классическая теория валентности оказалась непригодной (об их электронном строении см. Валентность).

М. с. сыграли большую роль в развитии представлений о природе химической связи (См. Химическая связь). Их используют в органическом синтезе, особенно Литийорганические соединения и Магнийорганические соединения. Многие из М. с. нашли применение в качестве антисептиков, лекарственных и физиологически активных веществ, антидетонаторов (например, тетраэтилсвинец (См. Антиокислители)), антиокислителей (См. Антиокислители), стабилизаторов для полимеров и т.д. Очень важно получение чистых металлов через карбонилы и М. с. при производстве полупроводников и нанесении металлопокрытий. М. с. — промежуточные вещества в ряд важнейших промышленных процессов, катализируемых металлами, их солями и комплексными металлоорганическими катализаторами (например, гидратация и циклополимеризация ацетилена, анионная, в том числе и стереоспецифическая, полимеризация олефинов и диенов, карбонилирование непредельных соединений). См. также Алюминийорганические соединения (См. Мышьякорганические соединения), Мышьякорганические соединения, Сераорганические соединения (См. Несмеянова реакция), Сурьмаорганические соединения, Цинкорганические соединения, Гриньяра реакция, Несмеянова реакция, Кучерова реакция (См. Переходные элементы), Вюрца реакция, Переходные элементы, Ферроцен (См. Полимеры), Полимеризация.

Лит.: Химия металлоорганических соединений, под ред. Г. Цейсса, пер. с англ., М., 1964; Рохов Ю., Херд Д., Льюис Р., Химия металлоорганических соединений, пер. с англ., М., 1963.

Б. Л. Дяткин.

МЕТАЛЛООРГАНИЧЕСКИЕ соединения - содержат в молекуле атом какого-либо металла, непосредственно связанный с атомом углерода, т. е. имеют связь С - М, напр. фениллитий C6H5Li, метилмагнийбромид CH3MgBr, тетраэтилсвинец (C2H5)4Pb. Металлоорганические соединения - реагенты органического синтеза, катализаторы полимеризации в производстве пластмасс и каучуков, фунгициды, бактерициды и др. См. также Элементоорганические соединения.

химические соединения, в которых углеродные атомы или органические группы связаны непосредственно с атомами металлов. Металлоорганические соединения играют важную роль в химии, во-первых, поскольку удобны для синтеза других соединений, во-вторых, потому что структуры некоторых из них привели химиков к новым полезным концепциям химической связи и, в-третьих, благодаря тому, что участвуют как нестойкие промежуточные соединения (интермедиаты) в каталитических реакциях. Первое металлоорганическое соединение, диэтилцинк (C2H5)2Zn, выделено в 1847 английским химиком Э. Франклендом, который пытался удалить атом иода из этилиодида C2H5I посредством реакции с цинком. В действительности реакция протекала по уравнению 2C2H5I + 2Zn -> (C2H5)2 Zn + ZnI2 и Франкленд получил бесцветную жидкость, диэтилцинк, которая самовоспламенялась при контакте с воздухом и бурно реагировала с водой. (Большинство металлоорганических соединений чрезвычайно реакционноспособны и обычно возгораются на воздухе.) Примерно в то же время в Копенгагене датский химик В. Цейзе также случайно получил соль K[[PtCl3C2H4]] (соль Цейзе), содержащую, как стало известно позднее, этилен, связанный с платиной. Эти вещества являются представителями двух главных классов металлоорганических соединений: тех, у которых связи металла с углеродом (M-C) локализованы, и тех, где они делокализованы (в случае переходных металлов). В соединениях первого класса, образуемых всеми металлами, органические группы объединены простыми связями, например, M-CH3 или M-C6H5. Существуют также соединения типов M=CR2 и MєCR, с двойными и тройными металл-углеродными связями, - это карбеновые и карбиновые соединения соответственно. Другой большой класс металлоорганических соединений - p-комплексы. Их называют так потому, что в химическом связывании с d-орбиталями переходных металлов участвуют p-электроны и p-орбитали ненасыщенных органических соединений с C=C-, CєC-, C=N- и т.п. связями

(см. также ХИМИЯ ОРГАНИЧЕСКАЯ; МОЛЕКУЛ СТРОЕНИЕ).

p-Комплексы включают все соединения, где органическая группа с кратными углерод-углеродными связями присоединена к переходному металлу. p-Комплексы. У этилена связь направлена перпендикулярно оси связи C=C (а); циклические олефины могут быть связаны по схеме б; ароматические кольца - нейтральные, как в бензоле C6H6, или заряженные, как у циклопентадиенил-аниона C5H5-, - могут быть связаны по схеме в. Первое и наиболее известное из таких "сандвичевых" соединений - ферроцен (C5H5)2Fe - имеет структуру типа в. Ацетилены могут быть связаны с двумя атомами металлов по схеме г. Известны тысячи p-комплексов, многие из них - со сложными структурами.

СИНТЕЗ И ПРИМЕНЕНИЕ

Синтез. Металлоорганические соединения щелочных металлов и магния широко используются как реагенты в органическом синтезе. Их можно приготовить в виде эфирных растворов по реакциям типа (1) и (2):

Смешанные магнийорганические соединения типа RMgX, где X = Cl, Br или I, известны под названием "реактивы Гриньяра" по имени французского химика В.Гриньяра, разработавшего условия их применения для органического синтеза (впервые их получил в 1899 Ф. Барбье - учитель Гриньяра). Реактивы Гриньяра вступают в многочисленные реакции и могут быть использованы, в частности, для синтеза других металлоорганических соединений, например:

и

Литийорганические соединения типа RLi широко применяются в фармацевтической промышленности для получения разнообразных органических соединений. Примером может служить синтез P(CH3)3:

Алюминийорганические соединения можно получить по реакции типа:

Применение. Относительно немногие металлоорганические соединения используются как таковые; это, в основном, - кремнийорганические соединения

(см. также КРЕМНИЙОРГАНИЧЕСКИЕ ПОЛИМЕРЫ)

и тетраэтилсвинец Pb(C2H5)4, применявшийся как антидетонатор для бензина

(см. также НЕФТЬ И ГАЗ).

Оловоорганические соединения используются в красках, препятствующих биологическому обрастанию судов и подводных сооружений, и как катализаторы в производстве некоторых пластмасс. Ртутьорганические соединения применялись в сельском хозяйстве в качестве фунгицидов, но их использование запрещено во многих странах по экологическим соображениям, т.к. ртутьорганические соединения превращаются микроорганизмами в водорастворимый и токсичный ион метилртути CH3Hg+ (послуживший причиной экологического бедствия в Минамате в Японии). В природе важную роль играет витамин B12, кобальторганическое соединение, дефицит которого в организме приводит к анемии; его действие, по-видимому, заключается в переносе органических групп путем образования Co-C-связей

(см. также ПЛАСТМАССЫ; ВИТАМИНЫ).

Катализ. В промышленности большое значение имеют каталитические реакции, в которых металлоорганические соединения возникают в виде нестойких интермедиатов. Эти реакции могут протекать гомогенно в растворах или гетерогенно, с участием металлоорганических частиц на таких носителях, как оксид алюминия, силикагель или уголь (см. также КАТАЛИЗ). Ниже приводятся примеры катализируемых металлами реакций, имеющих важное промышленное значение.

Полимеризация олефинов. Полимеризация этилена и пропилена протекает с участием каталитической смеси алкилалюминия и хлорида титана. Катализаторы этого типа называются катализаторами Циглера - Натта, так как процесс был разработан К. Циглером (ФРГ) и Д. Натта (Италия), которые получили в 1963 Нобелевскую премию за эту работу. Бутадиен и сходные непредельные соединения могут быть заполимеризованы в каучук в присутствии алкиллития или алкилнатрия. Соединения молибдена и вольфрама катализируют родственную реакцию, называемую реакцией метатезиса (диспропорционирования) олефинов:

Гидрирование кратных связей. Эта важная реакция может быть гетерогенной или гомогенной. Гомогенная реакция с катализатором Уилкинсона RhCl[[P(C6H5)3]]3 применяется в фармацевтической промышленности; используя оптически активные фосфиновые лиганды, можно осуществить экономичный асимметрический синтез таких лекарственных средств, как L-ДОФА (L-3,4-дигидроксифенилаланин). Родственная реакция, называемая гидросилилированием, состоит в присоединении триалкилсилана к олефину:

Реакции оксида углерода CO. Промышленный синтез на основе оксида углерода(II) проводят с участием кобальторганических или родийорганических промежуточных соединений, в которых ацильная группа связана с металлом, R-CO-M. Реакция состоит в превращении M-R в M-COR путем "внедрения" оксида углерода по связи углерод - металл. Соединение M-R в некоторых случаях можно получить по реакции гидрида металла с олефином, например:

Важное место в промышленном синтезе занимают реакция гидроксиформилирования (оксо-синтез):

продуктами которой являются альдегиды или спирты, и процесс Монсанто - превращение метанола в уксусную кислоту с участием иодида родия:

В этих процессах металлоорганические соединения возникают на поверхности катализатора как интермедиаты.

Реакции окисления. Многие реакции окисления органических соединений катализируются металлами, как, например, вакер-процесс - превращение этилена в ацетальдегид при помощи медно-палладиевого катализатора:

Интермедиатом в этом процессе служит этиленовый p-комплекс, сходный с солью Цейзе.

ЛИТЕРАТУРА

Коттон Ф., Уилкинсон Дж. Основы неорганической химии. М., 1979 Металлоорганическая химия переходных металлов. Основы и применения. М., 1989

содержат в молекуле связь металл - углерод (МЧС). Цианиды, карбиды, а в нек-рых случаях и карбонилы металлов, также содержащие связь МЧС, считают неорг. соединениями. К М. с. иногда относят орг. соед. В, Si, As и нек-рых др. неметаллов. В связи с этим в СССР используют более общий термин - элементоорганические соединения.

Первое М. с. (соль Цейзе K[PtCl₃(CH₂=CH₂)]^.H₂O) получено В. Цейзе в 1827. Впоследствии работами Р. Бунзена, выделившего орг. соед. As (1839), и Э. Франкленда, получившего диэтилцинк (1849), положено начало химии М. с. С сер. 19 в. до сер. 20 в. развивалась преим. химия соед. непереходных металлов. Главное достижение этого периода-синтез и широкое применение магнийорг. соед. (реактивы Гриньяра, см. Гриньяра реакция). В 50-х гг. 20 в. произошел резкий подъем в химии М. с., особенно переходных металлов. За открытием и установлением строения ферроцена(1951) последовал синтез и выделение множества родственных металлоорг. комплексов. Этому способствовало развитие и внедрение физ. методов исследования, а также успешное применение М. с. в практике.

По характеру связи металл - углерод М. с. разделяют на неск. типов. 1) Соед. с s-связями МЧС, в к-рых орг. группа связана с металлом двухэлектронной двухцентровой ко-валентной связью (в нек-рых случаях с заметно полярным характером). Такие соед. образует большинство непереходных металлов. Соед. переходных металлов этого типа стабильны только при наличии в молекуле p-лигандов (СО, циклопентадиенил и др.). 2) М. с. с ионной связью МЧС. Такие соед., по существу,-металлич. соли карбанионов. Характерны для щелочных и щел.-зем. металлов (за исключением Li и Mg), напр. Na⁺(C₅H₅)^-, K⁺(C^-=CR) и др. 3) Электронодефицитные соед. с мостиковыми двухэлект-ронными многоцентровыми связями МЧСЧМ. К ним относят соед. Li, Mg, Be, Al. 4) p-Комплексы-соед. металлов, содержащие p-связанные орг. лиганды (алкены, алкины, ароматич. соед. и т. д.). М. с. этого типа характерны для переходных металлов. Для непереходных металлов известны лишь отдельные примеры.

Известны полные М. с., в к-рых атом металла связан только с атомами С, и смешанные, к-рые содержат также связь металл - гетероатом.

Названия М. с. составляют из названий орг. радикалов, металла и др. групп, присоединенных к металлу, напр. тетраэтилсвинец [Рb(С ₂ Н ₅)₄], дибутилоловодихлорид [SnCl₂(C₄H₉)₂]. В случае p-комплексов для атомов С, участвующих в связывании с металлом, используют префикс h (см. Гапто-); перед названиями мостиковых лигандов ставят префикс m, напр. тетракарбонил(h-циклопентадие-нил)ванадий [V(CO)₄(h-C₅H₅)], дикарбонилметил(h-цикло-пентадиенил)железо [Fe(CH₃)(CO)₂(h-C₅H₅)] (см. также Координационные соединения).

Соединения непереходных металлов. Физ. св-ва этих соед. зависят от характера связи МЧС. М. с. с ионной связью обладают св-вами солей - высокими т-рами плавления, низкой летучестью, плохой р-римостью в неполярных некоординирующих средах; М. с., содержащие такие металлы, как Hg, Sn, Pb, S, обладают св-вами чисто орг. соед.-летучестью, р-римостью в инертных орг. р-рителях, низкими т-рами плавления; низшие алкильные производные металлов - перегоняющиеся жидкости, ароматич. М. с.-обычно твердые в-ва.