聯苯基金屬
聯苯基金屬化合物是聯苯和金屬形成的化合物。d區、ds區和p區的金屬元素都能和聯苯形成有機金屬化合物。
合成[編輯]
第五周期p區[編輯]
聯苯和InCl在AlCl3催化下反應得到In2(C12H8)2,用甲苯溶解後加入聯苯烯和氫化鈉得到Na3[In(C12H8)3],即三(2,2'-聯苯基)銦(III)酸鈉;聯苯和SnCl2在AlCl3催化下反應得到SnC12H8,用甲苯溶解後加入聯苯烯和氫化鈉得到Na2[Sn(C12H8)3],即三(2,2'-聯苯基)錫(IV)酸鈉;聯苯和SbCl3在AlCl3催化下反應得到Sb(C12H8)Cl,用甲苯溶解後加入聯苯烯和氫化鈉得到Na[Sb(C12H8)3],即三(2,2'-聯苯基)銻(V)酸鈉;聯苯和TeCl4在AlCl3催化下反應得到Te(C12H8)2,用甲苯溶解後加入聯苯烯得到Te(C12H8)3,即三(2,2'-聯苯基)碲(VI)。
第六周期p區[編輯]
聯苯和TlCl在AlCl3催化下反應得到Tl2(C12H8)2,用甲苯溶解後加入聯苯烯和氫化鈉得到Na3[Tl(C12H8)3],即三(2,2'-聯苯基)鉈(III)酸鈉;聯苯和PbCl2在AlCl3催化下反應得到PbC12H8,用甲苯溶解後加入聯苯烯和氫化鈉得到Na2[Pb(C12H8)3],即三(2,2'-聯苯基)鉛(IV)酸鈉;聯苯和BiCl3在AlCl3催化下反應得到Bi(C12H8)Cl,用甲苯溶解後加入聯苯烯和氫化鈉得到Na[Bi(C12H8)3],即三(2,2'-聯苯基)鉍(V)酸鈉;聯苯和PoCl4在AlCl3催化下反應得到Po(C12H8)2,用甲苯溶解後加入聯苯烯得到Po(C12H8)3,即三(2,2'-聯苯基)釙(VI)。
性質[編輯]
總體[編輯]
這些化合物中金屬元素形式上的化合價很高,但由於碳的電負性比氧的電負性低得多,它們並沒有很強的氧化性。不但如此,苯環上的π電子還能填到中心原子上,進一步降低中心原子的正電荷密度。由於大量π電子與中心金屬原子的s、p、d軌道相互作用,聯苯基金屬化合物普遍具有螢光性,在紫外線下或者受其他化學反應提供能量時能發出耀眼的螢光。

每一個聯苯基金屬都有一對互為對映異構體的分子,可通過手性柱子分離。
IIIA族[編輯]
由於負電荷密度大,Na3[In(C12H8)3]最不穩定,Na3[Tl(C12H8)3]次之,在稍微受熱或者遇到熱水時迅速分解為In2(C12H8)2和Tl2(C12H8)2,其中含有金屬共價鍵。它們的鹼性太強,只能溶解在液氨以及有機胺中。加入銫鹽可以得到難溶於水、液氨以及有機胺的沉澱。在液氨中,它們的穩定性也不是很好,在加熱後會變成InNH2和TlNH2,同時放出聯苯。
IVA族[編輯]
Na2[Sn(C12H8)3]和Na2[Pb(C12H8)3]的穩定性良好,在NaOH水溶液中以[Sn(C12H8)3]2-和[Pb(C12H8)3]2-離子的形式存在,在加熱片刻後分解出Sn(C12H8)2和Pb(C12H8)2。它們對一般的酸性溶液穩定,但是會被硫氰酸和硒氰酸破壞。在它們的水溶液加入銫鹽可以得到難溶於水、液氨以及有機胺的沉澱。可以和濃硝酸發生硝化反應,和濃硫酸發生磺化反應,反應發生在與金屬原子相連的碳的對位碳上。反應時一部分Na2[Sn(C12H8)3]和Na2[Pb(C12H8)3]會被破壞。
VA族[編輯]
Na[Sb(C12H8)3]和Na[Bi(C12H8)3]非常穩定,在水中完全電離為[Sb(C12H8)3]-和[Bi(C12H8)3]-,這兩種物質的熱穩定性在本章所闡述的聯苯基金屬化合物中最高,並且在酸性溶液和鹼性溶液中都不容易發生反應。可以和濃硝酸發生硝化反應,和濃硫酸發生磺化反應,反應發生在與金屬原子相連的碳的對位碳上。反應時Na[Sb(C12H8)3]和Na[Bi(C12H8)3]幾乎不會被破壞。
VIA族[編輯]
Te(C12H8)3和Po(C12H8)3在水溶液中溶解度很小,而在苯中溶解度很大,在甲苯中溶解度更大。熱穩定性稍差一些,在加熱時釋放出聯苯烯並變為Te(C12H8)2和Po(C12H8)2。Po(C12H8)3俗稱釙藍,但是在強銻場中釙藍會變為無色物質,因為強銻場中釙會變成穩定元素,既然不衰變出高能粒子,它就不會自發產生螢光。可以和濃硝酸發生硝化反應,和濃硫酸發生磺化反應,反應發生在與金屬原子相連的碳的對位碳上。
用途[編輯]
聯苯基金屬化合物可用於合成螢光材料或者有機金屬催化劑。在交變銻場、鈮場中,這些物質能發出螢光,因而被用於測量銻場、鈮場強度變化率
聯苯基金屬化合物中僅有幾種是天然存在於銻星,但是它們的衍生物廣泛存在於多數銻星生物酶中,因為這類物質能通過「化學能→光能→化學能」的途徑在細胞內外傳遞信號。