Наш мир стремительно меняется каждый день, и сегодня задача учёных не только придумывать новые пути и решения, но и делать это максимально быстро. Самыми главными помощниками в ускорении всех процессов являются катализаторы. Зачастую катализаторами могут выступать такие общедоступные вещества, как воздух или солнечный свет, но, бывает, что многим процессам требуется «тяжёлая артиллерия», и здесь вступают в игру металлоорганические соединения.

1. Первые металло­органические соединения

Хотя металлорганическая химия выделилась в новую науку лишь в 1956 году, первые соединения такого типа были синтезированы еще в XIX веке. Так, например, соль Цейзе (моногидрат трихлоро(этилен)платината(II) калия) K[C2H4PtCl3]*H2O была получена аж в 1830 году. Датский учёный Цейзе, получив загадочное соединение, предположил, что соль платины каким-то образом удерживает этилен (органическое соединение C2H4), но ни он, ни его коллеги не смогли объяснить, как это произошло. 

Модель молекулы соли Цейзе. Атом платины обозначен синим цветом, хлора — зеленым, углерода — черным, водорода — белым.

Лишь в ХХ веке, когда соль Цейзе изучили с помощью рентгеноструктурного анализа, предположения учёного были подтверждены, и тогда же была разработана новая модель, объясняющая способность металлов «связываться» с двойной связью между атомами углерода. Никто и предположить не мог, что именно двойная связь этилена будет причиной связи с атомом металла. Наверно, это и был тот миг, когда даже самые неверующие в мире науки осознали роль металлов в образовании сложных комплексов.

2. Катализатор Циглера-Натта

Важность металлоорганических соединений с каждым разом становилась очевидной, и в 1963 году исследования в этой области впервые были отмечены Нобелевской премией. Получили её Карл Циг­лер и Джулиано Натта за синтез титанового катализатора, активирующего процесс виниловой полимеризации (процесс получения поливинила). Как вы уже поняли, в этом катализаторе органические лиганды были связаны с атомом титана.

История приоритетов и патентования открытий Циглера и Натты была довольно запутанной и привела к ссоре двух учёных, друживших с 1940-х годов

3. Железные сэндвичи обезвреживают нефть

Следующим знаменательным открытием в этой области стали ферроцены, за установление строений которых Фишер и Уилкинсон получили Нобелевскую премию в 1973 году. При этом впервые ферроцены синтезировали Кили и ­Посон в 1951 году, но они не смогли объяснить, что за жёлтые кристаллы выпали на дно пробирки. Эти соединения стали первыми в ряду сэндвичевых металлоорганических компонентов, где два пентоцикла (пятиуглеродных кольца) соединены с атомом железа, который как бы зажат между пентоциклов, как котлета в сэндвиче. 

Модель молекулы ферроцена. Оранжевым цветом отмечен атом железа.

Название вещества очень говорящее: во-первых, «ферро» свидетельствует о том, что это соединение содержит железо — ferrum, а окончание в английской версии слова «ferrocene» намекает, что своими свойствами вещество напоминает бензол («benzene»). Многие химические реакции с участием ферроцена протекают легче, чем те же самые реакции с участием бензола. Интересно, что помимо стандартных для металоорганических соединений областей, вроде тонкого синтеза, ферроцены используются в качестве антидетонирующего вещества в нефтяной отрасли.

Ферроцен используется в топливных присадках для повышения октанового числа и снижения вероятности стука в двигателе.

4. Металлорганика в XXI веке

Ну и наконец, в 2005 году Нобелевскую премию по химии получили Ричард Шрок, Роберт Граббс и Ив Шовен за вклад в изучение процесса метатезиса олефинов. Это значит, что эти три джентльмена разработали катализатор и продумали методы для получения новых олефинов.