metallorganici, composti

Composti chimici contenenti radicali organici in unione con atomi metallici, riducibili alle formule generali del tipo RMe, dove R è il radicale organico (alifatico, aromatico, eterociclico ecc.) e Me l’atomo metallico, o R_xAMe (dove A può essere un alogeno, un radicale acido ecc.), nei quali l’atomo di metallo è direttamente legato a quello di carbonio. I composti m. si dividono in due gruppi: semplici, formati solo dal radicale R e dal metallo, i quali a loro volta possono essere simmetrici (per es. C₂H₅HgC₂H₅) o asimmetrici (per es. C₂H₅HgC₄H₉), e misti, come quelli che contengono anche il radicale A. I m. si indicano in genere premettendo il nome del metallo a quello del radicale organico in essi contenuto: così zincodimetile indica il composto di formula (CH₃)₂Zn.

Si conoscono diversi metodi generali di preparazione dei m.; per es. facendo reagire un composto organico idrocarburico (alogenuro alchilico, arilico ecc.) con un metallo, con sue leghe o con un amalgama; è anche possibile sostituire in un m. il metallo presente con un altro, così da avere un m. più o meno reattivo rispetto a quello di partenza. Si hanno m. con la maggior parte degli elementi del sistema periodico: dagli elementi di uno stesso gruppo o sottogruppo si ottengono m. tanto meno reattivi quanto più elevato è il potenziale di ionizzazione del metallo.

I m. hanno notevole interesse in molte sintesi organiche (reazioni di Grignard ecc.). Il piombo tetraetile, Pb(C₂H₅)₄, è usato come antidetonante nei carburanti per motori a combustione interna. Alcuni m. dell’arsenico e dell’antimonio si usano come prodotti farmaceutici; altri, derivati dal mercurio, come fungicidi ecc. I m. sono impiegati anche come catalizzatori in alcune importanti reazioni di interesse industriale; per es., un alchillitio può fungere da catalizzatore nella reazione di polimerizzazione con meccanismo anionico di alcuni alcheni che portano sostituenti elettronaccettori. Il principale impiego dei m. come catalizzatori è nei processi di polimerizzazione che danno luogo a polimeri stereoregolari; per es., una miscela di trietilalluminio (o di un altro trialchilalluminio) e di tetracloruro di titanio consente di polimerizzare il propilene ottenendo più del 98% del polimero in forma isotattica. In questo tipo di catalisi il ruolo dei m. è strettamente legato alla capacità di coordinazione del monomero da parte del metallo.

Metalloalchili Composti m., nei quali un atomo di metallo è combinato con radicali alchilici. Metalloammine Composti di coordinazione fra uno ione metallico e l’ammoniaca o un’ammina. Tra i più comuni e meglio studiati composti di coordinazione, hanno una elevata costante di stabilità: le più stabili sono quelle del rame, del cobalto e del nichel; in esse lo stato di ossidazione del metallo ha un valore intermedio. Metalloareni Composti m. formati da un composto aromatico e da un metallo di transizione. Il gruppo legante è l’anello aromatico, che è in grado di mettere a disposizione gli elettroni π per formare legami dativi con l’atomo metallico; in generale, il metallo coordina due nuclei aromatici (metallo-bis-areni), dando luogo a una struttura tipica dei composti a sandwich. Metallocarbonili Composti m. formati dall’ossido di carbonio con elementi metallici. Metalloceni Composti m. caratterizzati dal possedere una struttura a sandwich; a seconda del metallo che si trova al centro del sandwich, prendono il nome di ferroceni, rutenoceni ecc. La maggior parte dei metalli di transizione dà origine a metalloceni; alcuni di questi trovano importanti applicazioni, specie come catalizzatori: quello di titanio nella polimerizzazione di olefine (etilene, propilene); quello di nichel nella dimerizzazione dell’etilene a 2-butene; quello di cobalto nella deidrogenazione.