LỜI MỞ ĐẦU
Trong vài thập niên gần đây việc nghiên cứu hóa học các hợp chất hữu cơ
nguyên tố đã phát triển nhanh chóng vì nó có nhiều ứng dụng trong nền kinh tế quốc
dân. Người ta đã thiết lập một quy luật chung về khả năng tạo thành hợp chất hữu cơ
của các nguyên tố trong hệ tuần hoàn Mendeleev trong đó nguyên tử carbon nối trực
tiếp vào các nguyên tố qua nối cộng hóa trị hoặc nối ion. Người ta cũng đã điều chế
được một số hợp chất trong đó một số kim loại chuyển tiếp tạo liên kết σ với carbon
và tạo phức π với các hydrocarbon không bão hòa.
Để giúp học viên hoàn thiện chương trình học của mình, trong giáo trình này
ngoài các phương pháp tổng hợp hữu cơ nguyên tố còn có những phần nhằm cũng cố
thêm kiến thức cơ bản mà học viên còn thiếu ở các lớp khác.
Giáo trình này gồm có 6 chương:
Chương 1: Trình bày tính chất chung và các phương pháp điều chế hợp chất
hữu cơ nguyên tố.
Chương 2: Trình bày tính chất và phương pháp tổng hợp một số hợp chất hữu
cơ nguyên tố thuộc nhóm I, II, III của bảng phân loại tuần hoàn.
Chương 3: Nói về tính chất và phương pháp tổng hợp một số hợp chất hữu cơ
nguyên tố thuộc nhóm IV của bảng phân loại tuần hoàn.
Chương 4: Nói về tính chất và phương pháp tổng hợp một số hợp chất hữu cơ
nguyên tố thuộc nhóm V của bảng phân loại tuần hoàn.
Chương 5: Nói về tính chất và phương pháp tổng hợp một số hợp chất hữu cơ
nguyên tố thuộc nhóm VI của bảng phân loại tuần hoàn.
Chương 6: Trình bày về phức của một số hợp chất cơ kim.
Chúng tôi rất mong giáo trình này cung cấp thêm một số kiến thức cần thiết
giúp học viên hóa hữu cơ sử dụng các kiến thức này một cách linh hoạt để có thể tổng
hợp được một số hợp chất hữu cơ mong muốn.
Chúng tôi cũng rất mong nhận được sự phê bình góp ý của quý đồng nghiệp để
quyển sách này ngày càng hoàn thiện hơn, góp phần đào tạo sinh viên ngày càng tốt
hơn.
Chúng tôi xin chân thành cảm ơn.
Nhóm tác giả

cyclopentadiene, benzene…
Các dẫn xuất hữu cơ của kim loại và phi kim loại không có giới hạn rõ ràng.
Thí dụ các hợp chất hữu cơ của Bi, Sb, As và P, Sn, Ge và Si, Al, và B có nhiều điểm
tương đồng.
Chỉ các nguyên tố đất hiếm và actinit không có khuynh hướng tạo thành hợp
chất cơ kim.
Tính chất vật lý và hóa học của các hợp chất cơ kim thay đổi trong một giới
hạn rất rộng, có liên hệ với tính ion của liên kết carbon kim loại. Từ những hợp chất
có tính ion cơ bản như tetraethyl chì (C
2
H
5
)
4
Pb, kim loại càng dương điện và bán kính
cộng hóa trị càng lớn thì liên kết carbon kim loại càng có tính ion. Ở đây carbon là
đầu âm điện của lưỡng cực.
δ
-
δ
+
C–M
Ngược lại, kim loại càng kém dương điện và bán kính cộng hóa trị càng nhỏ thì
liên kết carbon kim loại có tính cộng hóa trị càng nhiều.
Có thể dùng thang độ âm điện hoặc độ ion (%) của liên kết carbon kim loại để
đánh giá mức độ phân cực của liên kết đó.
2
Bảng 1: Độ ion % của một số liên kết carbon kim loại.
Liên kết Độ ion % Liên kết Độ ion %
C -

1
43 C -
50
Sn
1,8
5p
2
12
C -
20
Ca
1
4s
2
43 C -
82
Pb
1,8
6p
2
12
C -
12
Mg
1,2
3s
2
35 C -
80
Hg

Có những hợp chất cơ kim trong đó có liên kết C - M mang tính cộng hóa trị
không trọn vẹn, nghĩa là ở nguyên tử kim loại không có lớp vỏ điện tử hóa trị đầy đủ
thông thường như nguyên tử nhôm trong trimethyl nhôm (CH
3
)
3
Al có 6 điện tử ở lớp
ngoài cùng.
Al CH
3
CH
3
CH
3
.
.
.
.
.
.
Các hợp chất cơ kim này có khuynh hướng tồn tại dưới dạng dimer hoặc
polymer, trong đó các nhóm alkyl hoặc halogen tham gia tạo thành liên kết cầu nối
giữa các kim loại. Thí dụ:
3
Al
CH
3
H
3
C

CH
3
CH
3
CH
3
Be Be
Be
CH
3
CH
3
Dimethyl berylium
(trimer)
Những hợp chất này thuộc loại hợp chất “khiếm khuyết điện tử” cùng kiểu với
diboran B
2
H
6
.
Trong các dung môi có cặp điện tử không phân chia như ether, các dimer này
bị phá vỡ do sự phối trí giữa kim loại và dung môi có ưu thế hơn.
+
C
2
H
5
C
2
H

Al
H
3
C
CH
3
CH
3
2
Sự tạo thành liên kết carbon kim loại có thể xảy ra qua giai đoạn anion gốc.
Thí dụ với halide alkyl phản ứng bắt đầu bằng sự di chuyển điện tử từ kim loại sang
phân tử halide alkyl để tạo thành anion sau đó anion này tự phân ly thành gốc tự do và
ion halide sinh ra được hấp thụ trên bề mặt kim loại. Tiếp theo gốc tự do nhận điện tử
thứ hai từ kim loại để trở thành carbanion và carbanion này kết hợp với cation kim
loại để tạo thành hợp chất cơ kim.
Các hợp chất cơ kim có tầm ứng dụng quan trọng trong tổng hợp hữu cơ.
Thí dụ: Tác dụng của methyl lithium:
4
Chlorodimethyl nhôm
I.2. Điều chế các hợp chất cơ kim.
I.2.1. Phản ứng của kim loại và một halide.
Phản ứng giữa kim loại với một halide hữu cơ là phương pháp tiện lợi dùng để
điều chế các hợp chất cơ kim và dẫn xuất của những kim loại hoạt động trung bình
như Li, Mg, Zn. Các dialkyl ether, đặc biệt là diethyl ether, tetrahydrofuran (THF) do
tính trơ và kém phân cực thường được sử dụng làm dung môi.
Thí dụ:
CH
3
Br
+

(CH
3
)
2
Hg
+
NaI
2
Các hợp chất cơ natri có khả năng phản ứng cao với ether, trong đó người ta
phải dùng hydrocarbon làm dung môi trong tổng hợp các dẫn xuất cơ natri.
Phản ứng của hợp chất cơ natri với dẫn xuất halogen có thể xảy ra theo cơ chế
S
N
2 hoặc khử E2 tùy theo nguyên tử C hay H
β
của alkyl halide bị tác kích bởi C
–
.
SN
2
CH
3
CH
2
Na
+
CH
3
CH
2

H
2
C=CH
2
+

NaBr
5
S
N
2
O O
E2
Như thế nếu dùng ether ethylic làm dung môi để điều chế halide vinyl Mg từ
halide vinyl và Mg kim loại, các phản ứng phụ như phản ứng khử trên dung môi, phản
ứng ngưng tụ làm cản trở việc tạo thành sản phẩm chính. Do đó để điều chế halide
vinyl Mg người ta thường dùng THF làm dung môi.
H
2
C=CHBr
+
Mg
THF
H
2
C=CHMgBr
I.2.2. Phản ứng của hợp chất cơ kim với halide kim loại.
Các hợp chất cơ kim ít hoạt động có thể điều chế một cách tiện lợi từ hợp chất
halide cơ Mg (tác chất Grignard) và halide kim loại.
CH

(CH
3
)
2
Hg
+
NaCl
I.2.3. Phản ứng của hợp chất cơ kim với hydrocarbon có tính acid.
Một số ít hợp chất cơ kim được điều chế khá dễ dàng do phản ứng giữa dẫn
xuất alkyl kim loại và một hydrocarbon có tính acid như methylacetylene.
CH
3
MgBr
+
H
3
C C CH
CH
4
+
H
3
C C CMgBr
Có thể xem đây là phản ứng của một muối acid yếu (methane, K
a
< 10
-40
) với
một acid mạnh hơn (methylacetylene, K
a

R M
+
O
OM
R
Với hợp chất carbonyl có cơ cấu tổng quát như:
CH C
R
R'
R''
O
phản ứng có thể tiến hành theo nhiều hướng tùy thuộc vào tính chất của gốc (độ âm
điện), kim loại, nối C kim loại (tính ion) và kích thước của R, R’ và R’’.
7
Hiệu ứng lập thể khống chế hoàn toàn phản ứng (I), ảnh hưởng ít tới phản ứng
(II) và (III). Trong phản ứng (II), R’’’ có chứa H
β
có thể tách ra dưới dạng H . Trong
phản ứng (III) hợp chất carbonyl có chứa nguyên tử H
α
có thể tách ra dưới dạng H
+
.
Hợp chất cơ Na và cơ K tác dụng theo phản ứng (III).
II.1. Nhóm I của bảng phân loại.
1. Halide alkyl và aryl tác dụng với kim loại kiềm trong dung môi trơ (hexane,
octane và benzene đối với Li…) tạo thành dẫn xuất alkyl và aryl của kim loại kiềm.
Na cho phản ứng Wurtz qua giai đoạn (1) và (2). K chỉ cho phản ứng (1).
RCl
+

+
M
RM
+
Hg
RX
+
R'Li
+
R'X
2
RLi
2
8
2. Sự kim loại hóa trực tiếp (thay thế hydrogen bằng kim loại) bao gồm tác
dụng của dẫn xuất alkyl kim loại kiềm trên hydrocarbon hương phương hoặc các hợp
chất có H linh động khác (phản ứng Shorygin).
Thí dụ:
CH
3
Na
+
C
6
H
6
C
6
H
5

C
6
H
5
CH
3
C
6
H
5
CH
2
Na
+
C
6
H
6
C
4
H
9
Li
+
OCH
3
OCH
3
Li
+

6
H
6
2
2
C
4
H
9
Li
+
Li
+
C
4
H
10
Sự kim loại hóa các hydrocarbon này có thể thực hiện do tác dụng của dung
dịch kiềm trong NH
3
lỏng hay trong sodamide hoặc với KOH trong trường hợp indene
và fluorene.
HC CH
+
Na/NH
3
2
NaC CNa
+
NH

+
Na
2
C
6
H
5
Na
+
C
6
H
5
O Na
Đặc biệt các nối benzyl ether dễ bị cắt đứt nhất.
9
C
6
H
5
C O
CH
3
CH
3
C
6
H
5
+

6
H
6
+
K C
6
H
6
K
Napthalene tác dụng với Na.
Anthracene cho sản phẩm cộng với Li và Na.
Với các hợp chất có nối đôi tiếp cách với nhân thơm, kim loại gắn vào nối đôi
và nếu chỉ có một đầu nối đôi gắn với nhân thơm, kim loại gắn vào đầu carbon nối với
nhân thơm và phản ứng tiếp tục nhị phân hóa.
C
6
H
5
CH=CHC
6
H
5
+
Na
C
6
H
5
HC CHC
6

)
2
Na
2
Như thế Na nhường điện tử cho C nào phân tán điện tử dễ dàng nhất. Sản
phẩm cộng của kim loại kiềm với hydrocarbon bất bão hòa được biễu diễn đúng nhất
dưới dạng ion.
C
6
H
5
CH CH C
6
H
5
Na Na
Hệ thống diene 1,3-chi phương đa phân hóa dưới tác dụng kim loại kiềm
(Phương pháp tổng hợp heptadiene natri cao su). Hợp chất olefin không có nối đôi
tiếp cách không tác dụng với kim loại.
6. Các hợp chất alkyl và aryl của kim loại kiềm cộng vào nối đôi tiếp cách với
nhân hương phương và các diene.
10
(C
6
H
5
)
2
C=CH
2

CH
3
CH
2
Li
+
Trong phản ứng này các hợp chất cơ kim tạo thành có thể cộng tiếp vào phân
tử diene thứ 2 và đa phân hóa tiếp tục như thế.
Với hợp chất cơ Li phản ứng cộng isoprene cho ra cis-polyisoprene giống với
cao su thiên nhiên.
Cao su isoprene Na không điều hòa lập thể và hợp chất RNa có thể cộng 1,4
hoặc 1,2 vào butadiene.
Tính chất của các alkyl natri và alkyl lithi có nhiều điểm giống với hợp chất cơ
Mg, nhưng các dẫn xuất của kim loại kiềm có khả năng phản ứng cao hơn. Hợp chất
cơ Na và cơ Li dễ dàng phản ứng với oxy không khí, hơi nước, alkyl, các hợp chất có
hydrogen linh động cũng như các hợp chất có nối carbon-oxygen, carbon-nitrogen.
Khả năng phản ứng của các hợp chất cơ kim loại kiềm tăng theo thứ tự sau:
R – Li < R – Na < R – K
Các RLi cộng vào 1,3-butadiene ở các vị trí 1,4 và 1,2 nhưng nếu phản ứng
được tiến hành ở nhiệt độ và áp suất cao, phản ứng cộng 1,4 xảy ra thuận lợi hơn.
Phản ứng trên được sử dụng để tổng hợp polybutadiene có cấu trúc cao su.
Khác với hợp chất cơ Mg, hợp chất cơ kim loại kiềm có thể cộng vào hợp chất
carbonyl và hình thành alcohol tam có độ phân nhánh cao. Thí dụ triisopropylcarbinol
có thể được điều chế từ isopropylketone và isopropyl Li.
11
CH
H
3
C
H

C
H
3
C
OLi
H
2
O
C CHCH
CH
CH
3
CH
3
H
3
C CH
3
H
3
C
H
3
C
OH
II.2. Nhóm II của bảng phân loại tuần hoàn.
II.2.1. Hợp chất cơ Mg (
12
Mg
1,2

) và polymer, nhất là đối với các chloride.
Các hợp chất cơ Mg bị solvat hóa bởi dung môi tạo thành phức tinh thể, trong
đó có tương tác phối trí giữa các nguyên tử Mg và dung môi.
12
các ion cơ Mg
R
2
Mg
Thí dụ: RMgX trong diethyl ether.
X
MgR
X
Mg R
O(C
2
H
5
)
2
(C
2
H
5
)
2
O
2. Tính chất hóa học.
a. Phản ứng thế.
Phần lớn các phản ứng của hợp chất cơ Mg cũng như các hợp chất cơ kim khác
là phản ứng thế thân điện tử S

- Trong một số trường hợp phản ứng thế lưỡng phân tử có thể xảy ra theo cơ
chế nội phân tử S
E
i

(tương tự S
N
i) qua một phức vòng trung gian.
Y
Z
R
X
+
R
Y
Z
X
Y
Z
R
X
+
Trong phản ứng S
E
i cấu hình phân tử vẫn được bảo toàn.
- Phản ứng thế đơn phân tử S
E
i bắt đầu bằng sự ion hóa cho ra carbanion, sau
đó carbanion kết hợp với các tác nhân thân điện tử tạo thành sản phẩm.
R X

Mg
MgBr
H
2
O
Đồng thời đây cũng là phương pháp dùng để xác định số hydrogen linh động
trong phân tử. Cho hợp chất cơ Mg như iodide methyl magne tác dụng với một lượng
xác định hợp chất có hydrogen linh động; đo thể tích khí methane thoát ra để xác định
số mol hydrogen linh động trong mẫu thử.
ii. Phản ứng với các hợp chất có chứa halogen.
Về nguyên tắc tác chất Grignard có thể tham gia phản ứng S
N
2 với tác nhân
thân hạch R .
- Phản ứng với dẫn xuất halogen cho ra hydrocarbon.
R MgX
+
R' X'
R R'
+
X'MgX
Đây là một phương pháp thuận tiện để tổng hợp các hydrocarbon bão hòa bậc
4 hoặc hydrocarbon có nối đôi trong phân tử.
14
H
3
C CH
2
MgBr
+

C CH
2
CH
2
CH CH
2
+
ClMgBr
- Phản ứng với các halide nguyên tố để hình thành các hợp chất hữu cơ nguyên tố
tương ứng.
Thí dụ:
H
3
C CH
2
MgBr
+
CdCl
2
H
3
C CH
2
Cd CH
2
CH
3
+
MgCl
2

SiCl
4
(CH
3
CH
2
)
2
SiCl
2
+
IMgCl
2
Diethyldiclorosilan
iii. Phản ứng với halogen và chalcogen.
Phản ứng với halogen cho ra:
RMgX
+
I
2
RI
+
IMgX
Phản ứng này không có ý nghĩa trong tổng hợp hữu cơ vì các hợp chất kiểu RX
có thể được điều chế bằng những phương pháp khác thuận lợi hơn. Tuy nhiên để điều
chế dẫn xuất neopentyl thì phương pháp trên lại cho hiệu suất tốt và dễ thực hiện.
Phản ứng với O và S cho ra alcohol và thioalcohol nhất có cùng số nguyên tử
C với tác chất Grignard. Phản ứng xảy ra qua hai giai đoạn: giai đoạn đầu là phản ứng
cộng và giai đoạn 2 là phản ứng thế.
Thí dụ:

OH
2
+
MgBr
2
+
Mg(OH)
2
H
3
C CH
2
MgBr
8
S
8
H
3
C CH
2
S MgBr
8
H
3
O
H
3
C CH
2
SH

C=O hay C N để tạo ra các liên kết carbon-carbon mới.
i. Phản ứng cộng vào hợp chất carbonyl.
Phản ứng giữa hợp chất cơ kim và nhóm C=O tiến hành qua 2 giai đoạn:
carbanion R
-
tác kích vào nhóm carbonyl sau đó thủy phân cho ta alcohol.
Các aldehyde, ketone và anhydride carbonic cho phản ứng theo sơ đồ trên.
Thí dụ:
CH
3
CH
2
MgCl
+
C=O
H
H
CH
3
CH
2
CH
2
OMgCl
H
3
O
CH
3
CH

CH
2
C OH
CH
3
H
+
HO MgCl
CH
3
CH
2
MgCl
+
C=O
H
3
C
H
3
C
CH
3
CH
2
C OMgCl
CH
3
CH
3

O
CH
3
CH
2
C OH
O
+
HO MgCl
Đối với các ester RCOOR’, mới đầu xảy ra phản ứng cộng của hợp chất cơ Mg
vào carbonyl, sau đó một alkoxy tách ra để tạo thành ketone.
Nếu có dư hợp chất cơ Mg thì ketone này phản ứng tiếp với hợp chất cơ Mg
cho ra alcohol bậc 3.
Tương tự như ester, các acid chloride phản ứng với hợp chất cơ Mg để bước
đầu cho ketone, rồi sau đó cho alcohol bậc 3.
Thí dụ:
16
iii. Phản ứng cộng vào nhóm –C N.
Nhóm nitril tác dụng với hợp chất cơ Mg giống như nhóm carbonyl. Thí dụ:
CH
3
CH
2
MgCl
+
H
3
C C N
C N
H

2
H
+
H
2
O
C O
H
3
C
CH
3
CH
2
+
NH
3
iii. Cộng vào nối đôi C=C.
So với liên kết C=O, liên kết C=C khó tham gia phản ứng cộng với hợp chất cơ
kim hơn.
Đó là do nhóm carbonyl phân cực mạnh hơn so với nối đôi C=C. Tuy vậy sự
cộng hợp vào nối đôi cũng có thể thực hiện được khi nối này được tăng hoạt bằng một
nhóm hút điện tử mạnh. Thí dụ:
Phản ứng cộng hợp loại này cũng có thể xảy ra với các aldehyde α,β-bất bão
hòa.
17
H
3
C CH CH CHO
1.

3
CH
2
CH
2
CH
2
OMgCl
H
3
O
CH
3
CH
2
CH
2
CH
2
OH
+
HO MgCl
Phản ứng này được sử dụng để điều chế alcohol nhất có tăng thêm 2 C trong
mạch.
v. Phản ứng với orthoformiate ethyl.
CH
3
CH
2
MgCl

H
5
OMgCl
H
2
O
CH
3
CH
2
CHO
+
C
2
H
5
OH
2
II.2.2. Hợp chất cơ kẽm (
30
Zn
1,6
).
Hợp chất cơ kẽm có thể được điều chế bằng cách cho halide alkyl tác dụng với
kẽm hoặc hợp kim kẽm và đồng. Thí dụ:
CH
3
CH
2
I

2
ZnI
Iodide ethyl kẽm
Phương pháp khác dùng để điều chế hợp chất cơ kẽm là đi từ hợp chất cơ Hg
và kẽm kim loại.
(CH
3
CH
2
)
2
Hg
+
Zn
(CH
3
CH
2
)
2
Zn
+
Hg
Các hợp chất cơ kẽm có tính chất hóa học hoàn toàn giống hợp chất cơ Mg
nhưng trơ hơn hợp chất cơ Mg.
Các hợp chất cơ kẽm như RZnX và R
2
Zn có thể sử dụng để tổng hợp nhiều
hợp chất hữu cơ khác nhau.
a. Tổng hợp alcohol nhất từ aldehyde formic.

2
Zn
+
H
3
C CHO
H
3
C CH CH
3
OZnCH
3
H
2
O
H
3
C CH CH
3
OH
+
CH
3
ZnOH
(CH
3
)
2
Zn
+

C CHO
(CH
3
)
2
Zn
H
3
C CH CH
3
OH
+
CH
3
ZnOH
c. Tổng hợp alcohol bậc 3 từ ketone và chloride acid.
(CH
3
)
2
Zn
+
(CH
3
)
2
CO
H
3
C C CH

3
C C Cl
CH
3
OZnCH
3
H
2
O
H
3
C C Cl
CH
3
OH
HCl
(CH
3
)
2
CO
(CH
3
)
2
Zn
H
3
C C CH
3

CH
2
CH CH
2
COOC
2
H
5
OZnBr
H
2
O
CH
3
CH
2
CH CH
2
COOC
2
H
5
OH
H
3
O
CH
3
CH
2

II.2.4. Hợp chất cơ thủy ngân (
80
Hg
1,9
).
Phương pháp điều chế và tính chất của hợp chất cơ Hg rất khác với các hợp
chất cơ nguyên tố khác thuộc nhóm II. Hợp chất cơ Hg lại giống với các hợp chất cơ
kim Sn, Pb, Sb, Bi.
Hợp chất cơ Hg được xếp thành 2 nhóm có công thức tổng quát:
R
2
Hg và RHgCl
Trong đó một anion bất kỳ có thể thay cho Cl.
a. Phương pháp điều chế:
Hợp chất cơ Hg có thể được điều chế bằng các phương pháp chung dùng để
điều chế các hợp chất cơ kim. Tác chất Grignard tác dụng với halide Hg cho ra:
RMgCl
+
HgCl
2
RHgCl
+
MgCl
2
RMgCl
+
HgCl
2
R
2

5
OOC
C
2
H
5
OOC
Hg
2
+
H
2
O
2
H
2
C
COOC
2
H
5
COOC
2
H
5
+
(CH
3
COO)
2

2
I
Na/Hg
CH
3
CH
2
Hg CH
2
CH
3
+
NaI
2
2
C
6
H
5
Br
Na/Hg
C
6
H
5
Hg C
6
H
5
+

Đồng phân trans có thể chuyển hóa thành đồng phân cis khi chiếu tia tử ngoại
hoặc đun nóng với sự hiện diện của peroxid.
- Cho acetate Hg tác dụng với etylene trong nước hoặc alcohol.
H
2
C CH
2
+
(CH
3
COO)
2
Hg
H
2
C CH
2
+
(CH
3
COO)
2
Hg
H
2
O
CH
3
OH
H

3
OH
HgOCOC
6
H
5
OCH
3
Cl
HgCl
OCH
3
(C
6
H
5
COO)
2
Hg
CH
3
OH
HgOCOC
6
H
5
OCH
3
+
C

Hg không có tính ion nên khá bền. Các hợp chất
RHgX cũng rất bền.
Do khả năng phản ứng kém, các hợp chất cơ Hg ít được dùng trong tổng hợp
hữu cơ. Dưới tác dụng của acid mạnh hợp chất cơ Hg thường bị phân hủy qua trung
gian vòng.
R Hg R
+
HCl R Hg R
H Cl
RH
+
Cl Hg R
Thí dụ:
H
3
C Hg CH
3
+
HCl
CH
4
+
H
3
C Hg Cl
HO CH
2
CH
2
HgCl

HgCl
+
AsCl
3
C
6
H
5
AsCl
2
+
HgCl
2
Các hợp chất cơ Hg, đặc biệt là những dẫn xuất alkyl dễ bay hơi và thường rất
độc.
II.3. Nhóm III của bảng phân loại tuần hoàn.
II.3.1. Hợp chất cơ Bor (
5
B
2,0
).
Hợp chất bor hữu cơ và vô cơ đã được khảo sát rất nhiều trong các năm gần
đây. Các borohydride chứa các nhóm thế hữu cơ và các hydride có cầu nối hydrogen
hoàn toàn đối xứng qua 2 nguyên tử B, 4 điện tử thuộc 2 nguyên tử hydrogen và 2
nguyên tử bor.
B
H
H
H
H

, B
8
H
12
, B
9
H
13
và decaboran
B
10
H
14
một borohydride bền nhất. Các borohydride có nhóm thế alkyl được điều chế
22
do tác dụng của boran và trialkylbor. Diboran và decaboran tác dụng khác nhau với
tác chất Grignard.
B
2
H
6
+
RMgBr RB
2
H
5
+
HMgBr
B
10

quy tắc phản Markovnikov vì boran đứt nối cho H
–
.
B
2
H
6
+
R CH CH
2
(RCH
2
CH
2
)
3
B
6
2
B
2
H
4
(CH
3
)
2
+
R CH CH
2

3
+
RMgBr
R
3
B
+
MgBrX
3
3
Bằng phương pháp này, người ta đã tổng hợp được các hợp chất: R
2
B(OCH
3
),
RBCl
2
và R
2
BCl rồi sau đó thủy giải cho ra acid alkylboric RB(OH)
2
và acid
dialkylboric R
2
B(OH). Acid alkylboric bị khử H
2
O cho một anhydrid tam phân vòng.
BO
B
O B

+
Na
2
[R
3
BNa] Na
Trong hợp chất R
3
B
-
–
+
NR’
3
nối B
-
-N
+
được xem như nối bán phân cực vì ngoài
đôi điện tử nối, 2 nguyên tử B và N được nối với nhau bằng 2 điện tích trái dấu,
nhưng trong anion R
3
B
-
-OH thì nối B-O là nối hóa trị bình thường mặc dù B cũng
nhận đôi điện tử từ O nhưng O không mang điện tích + như N.
Pentaboran tác dụng với các đồng đẳng acetylene theo phản ứng:
23
B
5

Các muối R
4
B
-
M
+
được gọi hợp chất onium nghịch đảo vì phương pháp điều
chế muối này đối nghịch với sự tạo thành cation onium.
R
3
B
+
RNa
R
4
B Na
R
3
B
+
RCl R
4
B Cl
II.3.2. Hợp chất cơ Al (
13
Al
1,5
).
Trialkyl nhôm được điều chế trực tiếp do tác dụng của hydrogen và nhôm tán
nhỏ trên olefin.

RAlCl
2
, R
2
AlCl, AlCl
3
(R
4
Al)
–
Li
+
, (R
3
AlH)
–
Li
+
, (R
2
AlH
2
)
–
Li
+
, (RAlH
3
)
–

3
hoặc do tác dụng của RCl với Al
kim loại trong nồi hấp áp suất cao.
Trimethyl nhôm là một nhị phân có công thức phân tử ở thể khí là (CH
3
)
6
Al
2
giống với cơ cấu của Al
2
Cl
6
.
C
Al(CH
3
)
2
C
Al
H
3
H
3
(H
3
C)
2
Cl

2
Al C OR
O
Trialkyl nhôm tác dụng dữ dội với hợp chất carbonyl nên không thích hợp
bằng hợp chất cơ Mg sử dụng trong phản ứng khử các hợp chất carbonyl. Tuy nhiên
trialkyl nhôm có tính chất đặc biệt là tác dụng tốt vào olefin (phản ứng Ziegler) giống
như alkyl bor.
R
3
Al
+
H
2
C=CH
2
(RCH
2
CH
2
)
3
Al
3
Nếu có dư olefin hợp chất cơ Al tạo thành có thể tác dụng tiếp vào olefin và
phản ứng tiếp tục để cho ra một hợp chất cao phân tử.
(RCH
2
CH
2
)

[R(CH
2
CH
2
)n]
3
Al
H
2
O
R(CH
2
CH
2
)nH
3
+
Al(OH)
3
Hợp chất cơ nhôm được sử dụng để cho phản ứng với halide tương ứng tạo
thành hợp chất cơ kim loại nặng. Hợp chất cơ nhôm được oxy hóa với oxy cho ra
alcoxid.
Hợp chất triaryl nhôm được điều chế một cách thuận lợi qua phản ứng của
diaryl thủy ngân với Al kim loại.
Ar
2
Hg
+
Al Ar
3