Кіріспе
Металлмен байланыс жасайтын химиялық реакция. Металлдандыру (балама жазу: Металлдандыру) – металлмен байланыс жасайтын химиялық реакция. Бұл реакция көбінесе органикалық молекуладағы галоген атомын металл атомымен алмастыруды білдіреді, нәтижесінде органометалл қосылысы түзіледі. Зертханада металлдандыру жиі көптеген органикалық молекулаларды синтездеу үшін қажетті C–X байланыстарын (мұнда X көбінесе көміртек, оттегі немесе азот) түзген кезде органикалық молекулаларды белсендіру үшін қолданылады. Синтезде металлданған реагенттер әдетте нуклеофилдік орынбастыру, бір электронды трансфер (SET) және басқа молекулалардағы функционалдық топтармен (кетондар, альдегидтер және алкил галогенидтерді қоса алғанда, бірақ олармен шектелмейді) тотығу-тотықсыздану реакцияларына қатысады. Металлданған молекулалар сондай-ақ қышқылдық-негіздік химияға қатыса алады, мұнда бір органометалл реагенті органикалық молекуланы депротондап, жаңа органометалл реагентін жасайды. Металлданған қосылыстардың ең көп таралған кластары – органолитий реагенттері және Григнард реагенттері. Дегенмен, органоцинк қосылыстары сияқты басқа органометалл қосылыстары да зертханалық және өнеркәсіптік қолдануда кеңінен қолданылады.
Metalation (Alt. spelling: Metallation) is a chemical reaction that forms a bond to a metal. This reaction usually refers to the replacement of a halogen atom in an organic molecule with a metal atom, resulting in an organometallic compound. In the laboratory, metalation is commonly used to activate organic molecules during the formation of C—X bonds (where X is typically carbon, oxygen, or nitrogen), which are necessary for the synthesis of many organic molecules. In synthesis, metallated reagents are typically involved in nucleophilic substitution, single electron transfer (SET), and redox chemistry with functional groups on other molecules (including but not limited to ketones, aldehydes and alkyl halides). Metallated molecules may also participate in acid base chemistry, with one organometallic reagent deprotonating an organic molecule to create a new organometallic reagent. The most common classes of metallated compounds are organolithium reagents and Grignard reagents. However, other organometallic compounds — such as organozinc compounds — also experience common use in both laboratory and industrial applications.
Тарих
Металдануды алғаш рет 1849 жылы Эдвард Франкланд диэтилцинк синтезі кезінде зертханада байқаған. Бұл жаңалық басқа металдардың органометалл қосылыстарын жасауға әкелді, бірақ олардың құны жоғары болғандықтан және (органоцинк қосылыстарының жағдайында) өте тез тұтанатын қасиеттері болғандықтан зертханаларда кеңінен қолданылмады. Металдану реакциялары (әсіресе трансметалдану түрінде) Франсуа Огюст Виктор Григнард металл магний мен органикалық галидтерден органомагний галидтерін синтездегеннен кейін ғана синтетикалық зертханаларда кеңінен қолданыла бастады. Бұл жаңадан ашылған органомагний реагенттерінің органикалық синтездегі жоғары әмбебаптығы металданудың зертханалық ғылымда кеңінен қолданылуына себеп болды. Органолитий реагенттерін алғаш рет 1917 жылы Шленк пен Хольц синтездеді, бірақ Карл Циглер, Генри Гилман және Георг Виттиг сияқты ғалымдар осы бастапқы синтезді жақсартатын әдістерді әзірлегенге дейін олар металдану реагенттері ретінде немесе органикалық синтезде кеңінен қолданылмады. Синтездегі осы жақсартулар белгілі болғаннан кейін, бұл қосылыстарға қызығушылық күрт өсті, себебі олар әдетте органомагний қосылыстарына қарағанда реакцияға белсендірек келеді. Органолитий реагентін металдану реагенті ретінде алғаш рет 1928 жылы Шленк пен Бергман этиллитиймен флуоренды металдандыру арқылы қолданды.
Трансметалдану
Трансметалдану – органикалық молекулалар арасындағы екі металдың тотығу-тотықсыздану (редокс) механизмі арқылы алмасу процесі. Мысалы, трансметалдану реакциялары органолитий реагенті мен металл тұзының арасында жиі кездеседі.