Введение

Химическая реакция, в результате которой образуется связь с металлом. Метализация (Альтернативное написание: Металлизация) – это химическая реакция, приводящая к образованию связи с металлом. Обычно эта реакция подразумевает замещение атома галогена в органической молекуле на атом металла, в результате чего образуется органометаллическое соединение. В лабораторной практике метализация часто используется для активации органических молекул при формировании связей C–X (где X обычно представляет собой углерод, кислород или азот), необходимых для синтеза многих органических молекул. В синтезе метализированные реагенты обычно вовлекаются в реакции нуклеофильного замещения, перенос одного электрона (SET) и окислительно-восстановительную химию с функциональными группами других молекул (включая, но не ограничиваясь, кетонами, альдегидами и алкилгалогенидами). Метализированные молекулы также могут участвовать в кислотно-основных реакциях, когда один органометаллический реагент депротонирует органическую молекулу, образуя новый органометаллический реагент. Наиболее распространенными классами метализированных соединений являются органолитиевые реагенты и реагенты Гриньяра. Однако другие органометаллические соединения, такие как органоцинковые соединения, также широко используются как в лабораторных, так и в промышленных целях.

История

Метализация была впервые наблюдалась в лаборатории Эдвардом Франкландом при синтезе диэтилцинка в 1849 году. Хотя это открытие в конечном итоге привело к разработке органометаллических соединений других металлов, эти соединения мало использовались в лаборатории из-за их высокой стоимости и (в случае органоцинковых соединений) их высокой пирофорности. Реакции металлизации (особенно в форме трансметаллизации) стали получать более широкое распространение в синтетических лабораториях только после того, как Франсуа Огюст Виктор Гриньяр синтезировал органомагниевые галогениды непосредственно из металлического магния и органических галогенидов. Чрезвычайная универсальность этих новых органомагниевых реагентов в органическом синтезе привела к широкому использованию металлизации в лабораторной практике. Реагенты органолития были синтезированы впервые в 1917 году Шленком и Хольцем, однако широкого применения в качестве металлирующих агентов или реагентов в органическом синтезе они не получили до тех пор, пока Карл Циглер, Генри Гилман и Георг Виттиг – среди прочих – не разработали синтетические методы, улучшающие этот первоначальный синтез. После того, как эти усовершенствования синтеза стали известны, интерес к этим соединениям значительно возрос, поскольку они, как правило, более реакционноспособны, чем органомагниевые соединения. Первое использование органолитиевского реагента в качестве реагента для металлизации произошло в 1928 году, когда Шленк и Бергманн провели металлизацию флуорена этиллитием.

Трансметализация

Трансметаллирование включает в себя обмен двумя металлами между органическими молекулами посредством окислительно-восстановительного механизма. Например, трансметаллирование часто приводит к реакции между органолитиевым реагентом и солью металла.