En az bir metal-karbon ba\u011f\u0131 i\u00e7eren bile\u015fiklerin kimyas\u0131 olarak tan\u0131mlanan organometalik kimya, yirminci y\u00fczy\u0131l\u0131n ikinci yar\u0131s\u0131nda disiplinleraras\u0131 yeni bir bilim dal\u0131 olarak ortaya \u00e7\u0131km\u0131\u015f ve y\u00fczy\u0131l\u0131n sonuna do\u011fru \u00e7ok h\u0131zl\u0131 bir geli\u015fme g\u00f6stermi\u015ftir. Bile\u015fi\u011fi olu\u015fturan organik k\u0131s\u0131m, k\u00fc\u00e7\u00fck molek\u00fcllerden karma\u015f\u0131k molek\u00fcllere kadar geni\u015f bir aral\u0131kta de\u011fi\u015febilmektedir. Bug\u00fcn kesin olarak bilimemekle birlikte, organik bile\u015fiklerin say\u0131s\u0131 milyonlar mertebesindedir. Metalin de\u011fi\u015ftirilebilece\u011fi de dikkate al\u0131n\u0131rsa, olas\u0131 organometalik bile\u015fiklerin say\u0131s\u0131n\u0131 tahmin etmek bile g\u00fc\u00e7t\u00fcr. Zaman i\u00e7erisinde, ilgi ve ko\u015fullar\u0131n belirledi\u011fi \u00f6ncelikte organometalik bile\u015fikler sentezlenmi\u015f ve sentezlenmektedir. Bilinen organometalik bile\u015fiklerin say\u0131s\u0131 b\u00fcy\u00fck bir h\u0131zla artmaktad\u0131r.
\nORGANOMETAL\u0130K K\u0130MYA yeni bir alan olmas\u0131na kar\u015f\u0131n, ilk organometalik bile\u015fik iki y\u00fczy\u0131l kadar \u00f6nce sentezlenmi\u015fti. 1760 y\u0131l\u0131nda arsenat tuzlar\u0131ndan g\u00f6r\u00fcnmeyen m\u00fcrekkep geli\u015ftirmeye \u00e7al\u0131\u015fan Frans\u0131z Kimyac\u0131s\u0131 L. C. Cadet, son derece k\u00f6t\u00fc kokulu bir s\u0131v\u0131 elde etti. Daha sonra bu s\u0131v\u0131n\u0131n (CH3)2As-As(CH3)2 form\u00fcl\u00fcndeki dikakodil (Eski Yunanca’da k\u00f6t\u00fc kokulu anlam\u0131nda) bile\u015fi\u011fi oldu\u011fu anla\u015f\u0131ld\u0131. Arsenik ile karbon atomu de\u011ferlik elektronlar\u0131n\u0131 ortakla\u015fa kullanarak s ba\u011f\u0131 yapmaktad\u0131r. Benzer \u015fekilde, element-karbon s ba\u011f\u0131 i\u00e7eren \u00e7ok say\u0131da alkilmetal bile\u015fi\u011fi ondokuzuncu y\u00fczy\u0131l\u0131n ikinci yar\u0131s\u0131nda sentezlendi. Bunlar aras\u0131nda Alman Kimyac\u0131s\u0131 E. Frankland taraf\u0131ndan 1849 y\u0131l\u0131nda sentezlenen Zn(C2H5)2 bile\u015fi\u011fini, tarihsel s\u0131ralamada ikinci konumda bulunmas\u0131 nedeniyle belirtmek gerekir. \u0130lerleyen y\u0131llarda di\u011fer metallerin de benzer bile\u015fikleri sentezlendi ve bir yandan bu bile\u015fiklerin yap\u0131lar\u0131 ayd\u0131nlat\u0131lmaya \u00e7al\u0131\u015f\u0131l\u0131rken, di\u011fer yandan da bunlar\u0131n kullan\u0131lmas\u0131 \u00fczerinde yo\u011fun aray\u0131\u015flara girildi. Ara\u015ft\u0131rmalar sonucunda alkilmetal bile\u015fiklerinin \u00e7ok geni\u015f kullan\u0131m alanlar\u0131 bulundu. \u00d6zellikle organik bile\u015fiklerin sentezinde alkilmetaller geni\u015f \u00f6l\u00e7\u00fcde kullan\u0131m alan\u0131 bulmu\u015ftur. Bug\u00fcn dahi yayg\u0131n \u015fekilde kullan\u0131lanlara \u00f6rnek olarak, Grignard bile\u015fikleri (alkilmagnezyum halojen\u00fcrler, R-Mg-X) verilebilir. Grignard bile\u015fikleri susuz ortamda alkil halojen\u00fcr\u00fcn magnezyum ile tepkimesinden elde edilir. Bu bile\u015fiklerin ilgin\u00e7 \u00f6zelliklerinden biri, de\u011fi\u015fik maddelerle tepkimeye girerek yeni bile\u015fikler olu\u015fturmas\u0131d\u0131r. \u00d6rne\u011fin, su veya asitlerle tepkimeye girince alkan (doymu\u015f hidrokarbon), havan\u0131n oksijeni ile alkol, aldehit ve ketonlar ile b\u00fcy\u00fck alkoller olu\u015fmaktad\u0131r.
\nAlkilmetal bile\u015fiklerinin \u00e7o\u011fu do\u011frudan uygulama alan\u0131 da bulmu\u015ftur. Bunlara \u00f6rnek olarak Pb(C2H5)4 form\u00fcl\u00fcndeki tetraetilkur\u015fun bile\u015fi\u011finin benzinde oktan say\u0131s\u0131n\u0131 ayarlamak i\u00e7in kullan\u0131lmas\u0131 verilebilir. Tetraetilkur\u015fun, belirli oranda benzine kat\u0131ld\u0131\u011f\u0131nda motordaki vuruntu say\u0131s\u0131n\u0131 etkin bir \u015fekilde ayarlayabilmektedir. Yanma s\u0131ras\u0131nda motorda olu\u015fan y\u00fcksek s\u0131cakl\u0131klarda benzindeki uzun hidrokarbon zincirleri par\u00e7alanarak daha k\u0131sa molek\u00fcllere d\u00f6n\u00fc\u015f\u00fcr. Ancak bu k\u0131sa molek\u00fcller radikal halde (tek elektronlu) olu\u015ftu\u011fundan \u00e7ok h\u0131zl\u0131 kontrols\u00fcz bir yanmaya neden olur. Kontrols\u00fcz yanman\u0131n sonucunda da motorda vuruntular olu\u015fmaya ba\u015flar. \u0130\u015fte tetraetilkur\u015fun bu kontrols\u00fcz yanmay\u0131 kontrol alt\u0131na almak, yani motorun vuruntusunu ayarlamak i\u00e7in benzine kat\u0131l\u0131r. Tetraetilkur\u015fun, motordaki y\u00fcksek s\u0131cakl\u0131klarda etil radikaline ve kur\u015fun metaline ayr\u0131\u015f\u0131r. Bu etil radikali, benzinin k\u00fc\u00e7\u00fck molek\u00fcllere par\u00e7alanmas\u0131n\u0131 engeller ve b\u00f6ylece benzinin par\u00e7alanmadan d\u00fczenli yanmas\u0131n\u0131 sa\u011flar. Motorda benzinin d\u00fczenli yanmas\u0131n\u0131 ba\u015far\u0131l\u0131 bir \u015fekilde sa\u011flayan tetraetilkur\u015funun insan sa\u011fl\u0131\u011f\u0131 a\u00e7\u0131s\u0131ndan olumsuz bir etkisi vard\u0131r. Tetraetilkur\u015funun ayr\u0131\u015fmas\u0131ndan a\u00e7\u0131\u011fa \u00e7\u0131kan kur\u015fun, yanma gazlar\u0131 ile birlikte havaya at\u0131lmakta ve zehirli oldu\u011fu i\u00e7in hava kirlili\u011fine neden olmaktad\u0131r. Bu nedenle, geli\u015fmi\u015f \u00fclkelerde kur\u015funlu bile\u015fikler art\u0131k benzine kat\u0131lmamaktad\u0131r. \u00dclkemizde kur\u015funlu benzin t\u00fcketimi hen\u00fcz yasaklanmam\u0131\u015f olmakla birlikte, kur\u015funsuz benzin kullan\u0131m\u0131 her ge\u00e7en g\u00fcn artmaktad\u0131r. Kur\u015funlu benzin kullan\u0131m\u0131ndan vazge\u00e7ilmesinin ba\u015fka bir nedeni daha vard\u0131r. \u0130nsano\u011flu, i\u00e7inde ya\u015fad\u0131\u011f\u0131 \u00e7evreyi daha az kirletmenin yollar\u0131n\u0131 aramaktad\u0131r. Trafi\u011fin yaratt\u0131\u011f\u0131 hava kirlili\u011fini en az d\u00fczeye indirmek i\u00e7in uzun y\u0131llar s\u00fcren ara\u015ft\u0131rmalar\u0131n sonucunda, bir \u00e7\u00f6z\u00fcm bulunmu\u015f ve yayg\u0131n olarak kullan\u0131lmaya ba\u015flam\u0131\u015ft\u0131r. \u00c7\u00f6z\u00fcm, motorda yetersiz yanma nedeniyle olu\u015fan karbon monoksit ve azot oksitlerinin havaya verilmeden \u00f6nce zarars\u0131z hale d\u00f6n\u00fc\u015ft\u00fcr\u00fclmesi i\u00e7in, yanma gazlar\u0131n\u0131n \u00f6zel bir kataliz\u00f6r \u00fczerinden ge\u00e7irilmesini \u00f6ng\u00f6rmektedir. Geli\u015fmi\u015f \u00fclkelerde \u00fcretilen otomobillerde zorunlu olarak bulunan bu kataliz\u00f6r, kur\u015fun taraf\u0131ndan hemen etkisiz duruma getirildi\u011fi i\u00e7in, bu t\u00fcr ara\u00e7 motorlar\u0131nda kur\u015funsuz benzin kullan\u0131lmas\u0131 gerekmektedir.
\nElement-karbon ba\u011flar\u0131, elementin elektronegatifli\u011fine ba\u011fl\u0131 olarak de\u011ferlik ba\u011f\u0131 ile iyonik ba\u011f aras\u0131nda de\u011fi\u015fmektedir. Elektropozitif bir metale ba\u011fl\u0131 karbon atomu, ba\u011f elektronlar\u0131n\u0131 kendisine do\u011fru \u00e7ekti\u011fi i\u00e7in eksi y\u00fck kazan\u0131r ve bundan dolay\u0131 da anyonik karakter ta\u015f\u0131r. \u00d6rne\u011fin, Zn-C ba\u011f\u0131nda karbon atomu anyonik karakter g\u00f6sterir. Bu \u00f6zelli\u011finden dolay\u0131 da eksi y\u00fckl\u00fc alkil grubu tepkimelerinde \u00e7o\u011funlukla art\u0131 y\u00fckl\u00fc merkezlere ba\u011flan\u0131r. Element-karbon s ba\u011f\u0131 i\u00e7eren organometalik bile\u015fiklerde metal s ve p atom orbitallerini kullanmaktad\u0131r. Oysa ge\u00e7i\u015f metalleri bu de\u011ferlik orbitallerine ek olarak d orbitallerine de sahip olduklar\u0131ndan, organik k\u0131s\u0131mla farkl\u0131 ba\u011flar da yapmalar\u0131 beklenir. Nitekim bir ge\u00e7i\u015f metal atomunu i\u00e7eren ilk organometalik bile\u015fik olan Na[PtCl3(C2H4)] kompleksinde etilen molek\u00fcl\u00fcn\u00fcn platin metaline ba\u011flanmas\u0131, basit bir metal-karbon s ba\u011f\u0131ndan farkl\u0131d\u0131r. D\u00fczlem kare yap\u0131daki [PtCl3(C2H4)]+ kompleks iyonunda etilen molek\u00fcl\u00fc bu d\u00fczleme dik bir \u015fekilde metale ba\u011fl\u0131d\u0131r ve her iki karbon atomu platin atomu ile e\u015fit derecede etkile\u015fime girmektedir.
\np ba\u011flanmas\u0131 denilen bu etkile\u015fimde etilen gibi olefinler ve benzeri organik gruplar metallere ba\u011flanarak yeni t\u00fcr organometalik bile\u015fikler olu\u015fturmaktad\u0131r. Bu etkile\u015fimin sonucu olarak olefinin karbon-karbon \u00e7ift ba\u011f\u0131 zay\u0131flar. Dolay\u0131s\u0131yla olefinlerin tepkimelere girme yatk\u0131nl\u0131klar\u0131 daha da artar. Bir ge\u00e7i\u015f metaline ba\u011flanm\u0131\u015f olan olefin aktiflenmi\u015ftir. Onun i\u00e7in de olefinlerin ge\u00e7i\u015f metal kompleksleri, olefinlerin hidrojenlenmesi, polimerle\u015fmesi gibi tepkimelerinde kataliz\u00f6r olarak kullan\u0131labilmektedir.
\nGe\u00e7i\u015f metaline ba\u011flanan olefinin b\u00fcy\u00fckl\u00fc\u011f\u00fc kompleks olu\u015fumunu s\u0131n\u0131rlay\u0131c\u0131 bir etken de\u011fildir. \u00d6rne\u011fin fullurenlerden C60 molek\u00fcl\u00fc de bir karbon-karbon \u00e7ift ba\u011f\u0131 \u00fczerinden ge\u00e7i\u015f metaline ba\u011flanabilir. C60 molek\u00fcl\u00fc yaln\u0131zca 60 karbon atomundan olu\u015fan ve varl\u0131\u011f\u0131 ancak \u00fc\u00e7 d\u00f6rt y\u0131ld\u0131r bilinen yeni bir bile\u015fiktir. C60 molek\u00fcl\u00fcn\u00fcn yap\u0131s\u0131 futbol topuna benzer. Karbon atomlar\u0131 ard\u0131\u015f\u0131k olarak be\u015fgenler ve alt\u0131genler \u015feklinde birbirine ba\u011flanm\u0131\u015ft\u0131r. Ard\u0131\u015f\u0131k karbon-karbon ba\u011flar\u0131 \u00e7ift ba\u011fd\u0131r. Bu karbon-karbon \u00e7ift ba\u011flar\u0131ndan biri, \u00f6rne\u011fin platin atomuna ba\u011flanarak bir olefin kompleksi olu\u015fturabilir.
\nMetale ba\u011flanan molek\u00fcller aras\u0131nda en basiti karbon monoksittir. Metale ba\u011flanan gruplar\u0131n ligand olarak adland\u0131r\u0131lmas\u0131na paralel olarak bir metale ba\u011fl\u0131 karbon monoksit molek\u00fcl\u00fc, karbonil ad\u0131n\u0131 al\u0131r. Karbonil ligand\u0131 i\u00e7eren ilk organometalik bile\u015fik [Pt(CO)Cl2]2 olmas\u0131na kar\u015f\u0131l\u0131k, ilk ikili metal karbonil bile\u015fi\u011fi 1890 y\u0131l\u0131nda L. Mond taraf\u0131ndan sentezlenmi\u015ftir. Mond, oda s\u0131cakl\u0131\u011f\u0131nda nikel metalinin d\u00f6rt karbon monoksit molek\u00fcl\u00fcn\u00fc ba\u011flayarak al\u0131\u015f\u0131lagelmi\u015fin d\u0131\u015f\u0131nda bir bile\u015fik olu\u015fturdu\u011funu buldu. Olu\u015fan bile\u015fik 34\u00a1C’de buharla\u015fabilen bir s\u0131v\u0131yd\u0131 ve 40\u00a1C civar\u0131nda metalik nikele ve karbon monoksite ayr\u0131\u015f\u0131yordu. Nikelin karbon monoksit ile verdi\u011fi bu tersinir tepkime, d\u00fc\u015f\u00fck ten\u00f6rl\u00fc nikel madenlerinden y\u00fcksek safl\u0131kta nikel elde edilmesinde hemen uygulamaya konuldu. D\u00fc\u015f\u00fck ten\u00f6rl\u00fc nikel, madeni karbon monoksit gaz\u0131 ile temasa getirilince, u\u00e7ucu Ni(CO)4 bile\u015fi\u011fine d\u00f6n\u00fc\u015f\u00fcr. U\u00e7ucu olan bu bile\u015fik gaz olarak madenden ayr\u0131ld\u0131ktan sonra bir yerde saf olarak toplan\u0131r ve biraz \u0131s\u0131t\u0131l\u0131nca tekrar metalik nikele ve karbon monoksit gaz\u0131na ayr\u0131\u015f\u0131r. \u0130lk metal karbonil bile\u015fi\u011finin hemen end\u00fcstriyel uygulama bulmas\u0131, di\u011fer metallerin karbonil bile\u015fiklerinin elde edilmesinde itici g\u00fc\u00e7 olu\u015fturdu ve k\u0131sa zamanda bug\u00fcn bilinen ikili metal karbonillerin hemen hemen hepsi bulundu. Di\u011fer ge\u00e7i\u015f metallerinin de, de\u011fi\u015fik ko\u015fullarda karbon monoksit ile tepkimeye girerek metal karbonilleri olu\u015fturdu\u011fu bulundu. Metal karboniller, kolay elde edilebilir ve yeni analiz y\u00f6ntemlerinden biri olan k\u0131z\u0131l\u00f6tesi spektroskopisi ile kolay izlenebilir olmalar\u0131ndan dolay\u0131, k\u0131sa zamanda \u00e7ok ayr\u0131nt\u0131l\u0131 bir \u015fekilde incelendi ve geni\u015f uygulama alan\u0131 buldu. Bug\u00fcn hemen hemen b\u00fct\u00fcn ge\u00e7i\u015f metallerinin karbonil kompleksleri bilinmektedir. En iyi bilinen \u00fc\u00e7 metal karbonil bile\u015fi\u011finin yap\u0131s\u0131. S\u0131ras\u0131yla Ni(CO)4, Fe(CO)5 ve Cr(CO)6 bile\u015fiklerinin d\u00fczg\u00fcn d\u00f6rty\u00fczl\u00fc, \u00fc\u00e7gen bipiramit ve d\u00fczg\u00fcn sekizy\u00fczl\u00fc yap\u0131lar\u0131
\nNi(CO)4, Fe(CO)5 ve Cr(CO)6 bile\u015fiklerinde metal atomlar\u0131n\u0131n s\u0131f\u0131r de\u011ferlikli oldu\u011fu g\u00f6r\u00fclmektedir. Karbon monoksit molek\u00fcl\u00fc karbon atomu \u00fczerindeki bir elektron \u00e7iftini kullanarak metal ile bir s ba\u011f\u0131 yapmaktad\u0131r. Bu ba\u011flanmayla karbon monoksit molek\u00fcl\u00fc s\u0131f\u0131r de\u011ferlikteki metal atomuna elektron vermektedir. Elektropozitif olan metal atomu ligandlardan ald\u0131\u011f\u0131 elektronlar\u0131 liganda geri vermek i\u00e7in ligandlarla ikinci bir etkile\u015fime girer. Bu ikincisi bir p etkile\u015fimidir. Bu etkile\u015fimde metal, karbon monoksit ligandlar\u0131na elektron verir. p etkile\u015fimi ile karbon monoksitin karbon-oksijen ba\u011f\u0131 zay\u0131flar. Bu ba\u011f\u0131n zay\u0131flamas\u0131 molek\u00fcl\u00fcn tepkimelere girme yatk\u0131nl\u0131\u011f\u0131n\u0131 art\u0131r\u0131r. Di\u011fer bir de\u011fi\u015fle karbonil ligand\u0131 karbon monoksite oranla kimyasal tepkimelere daha yatk\u0131nd\u0131r. Asl\u0131nda bu, ge\u00e7i\u015f metal bile\u015fiklerinin kataliz\u00f6r olarak kullan\u0131lmas\u0131n\u0131n s\u0131rr\u0131d\u0131r. Ge\u00e7i\u015f metaline ba\u011flanan molek\u00fcllerde baz\u0131 ba\u011flar zay\u0131flar ve molek\u00fcl\u00fcn o ba\u011flar \u00fczerinden y\u00fcr\u00fcyen tepkimelere yatk\u0131nl\u0131\u011f\u0131 artar. B\u00f6ylece tepkimenin h\u0131z\u0131 artar. Tepkimenin ge\u00e7i\u015f metal bile\u015fi\u011fi taraf\u0131ndan katalizlendi\u011fi s\u00f6ylenir.
\nGe\u00e7i\u015f metallerine ba\u011flanan \u00f6nemli ligandlardan birini, karbon-karbon \u00e7ift ba\u011f\u0131 i\u00e7eren olefinler olu\u015fturmaktad\u0131r. Ge\u00e7i\u015f metallerinin olefin kompleksleri uzun zamandan beri bilinmesine kar\u015f\u0131n, olefinlerin ge\u00e7i\u015f metallerine karbon-karbon \u00e7ift ba\u011f\u0131 \u00fczerinden ba\u011fland\u0131\u011f\u0131, 1950’lerde bu t\u00fcr bile\u015fiklerin X-\u0131\u015f\u0131nlar\u0131 k\u0131r\u0131n\u0131m\u0131 y\u00f6ntemiyle yap\u0131lar\u0131n\u0131n ayd\u0131nlat\u0131lmas\u0131yla anla\u015f\u0131ld\u0131. B\u00f6yle bir ba\u011flanman\u0131n olefindeki karbon-karbon \u00e7ift ba\u011f\u0131n\u0131 zay\u0131flatt\u0131\u011f\u0131 ve dolay\u0131s\u0131yla da ba\u011f\u0131 aktive etti\u011fi ger\u00e7e\u011fi hemen fark edildi. 1955 y\u0131l\u0131nda K. Ziegler ve G. Natta, olefinlerin metal kataliz\u00f6rl\u00fc\u011f\u00fcnde d\u00fczenli polimerle\u015fmesini bulduklar\u0131nda, bu aktifle\u015fmenin end\u00fcstriyel \u00f6nemini g\u00f6stermi\u015f oluyorlard\u0131. Etilen veya propilenin, ge\u00e7i\u015f metal halojen\u00fcr ve trialkilal\u00fcminyum e\u015fli\u011finde d\u00fc\u015f\u00fck bas\u0131n\u00e7larda bile son derece d\u00fczenli bir \u015fekilde polimerle\u015ferek olu\u015fturdu\u011fu polietilen veya polipropilen g\u00fcn\u00fcm\u00fczde en \u00e7ok \u00fcretilen polimerlerdir. Bug\u00fcn organometalik bile\u015fikler, bir\u00e7ok maddenin end\u00fcstriyel \u00f6l\u00e7ekte \u00fcretilmesinde kataliz\u00f6r olarak kullan\u0131lmaktad\u0131r.
\nOlefin komplekslerine paralel olarak aromatik halkalar\u0131n da ge\u00e7i\u015f metallerine ba\u011flanabildi\u011fi bulununca, yeni t\u00fcr organometalik bile\u015fikler ortaya \u00e7\u0131kt\u0131. 1951 y\u0131l\u0131nda P. Pauson ve S. A. Miller, ferrosen denilen Fe(C5H5)2 form\u00fcl\u00fcndeki bile\u015fi\u011fi sentezlediler. Ferrosen, sandvi\u00e7 kompleksleri denilen organometalik bile\u015fiklerin ilk \u00f6rne\u011fidir.
\nB\u00fct\u00fcn sandvi\u00e7 yap\u0131s\u0131ndaki bile\u015fiklerde aromatik bir halka bir ge\u00e7i\u015f metaline ba\u011flan\u0131r. Bu ba\u011flanmada metalin halkadaki b\u00fct\u00fcn karbon atomlar\u0131na uzakl\u0131\u011f\u0131 yakla\u015f\u0131k ayn\u0131d\u0131r. Metal, her iki halkadaki karbon atomlar\u0131 ile etkile\u015fime girer ve b\u00f6ylece son derece kararl\u0131 bile\u015fikler olu\u015fur. Sandvi\u00e7 bile\u015fikleri genelde metalin bir tuzu veya karbonil bile\u015fi\u011finin aromatik bile\u015fikle uzun z\u00fcre kaynat\u0131lmas\u0131 sonucu olu\u015fur. Genelde kararl\u0131 kat\u0131 bile\u015fiklerdir ve \u00e7ok yayg\u0131n olarak kullan\u0131l\u0131rlar. \u00d6rne\u011fin, ferrosen roket yak\u0131tlar\u0131nda yanma h\u0131z\u0131 kataliz\u00f6r\u00fc olarak kullan\u0131lmaktad\u0131r. Sandvi\u00e7 yap\u0131s\u0131n\u0131 sonsuz kere yineleyerek uzun, \u00e7ok katl\u0131 sandvi\u00e7 yap\u0131lar de elde etmek m\u00fcmk\u00fcnd\u00fcr. Buna \u00f6rnek olarak nikolesen bile\u015fi\u011fi verilebilir.
\nMetal karbonil bile\u015fiklerinin \u00f6nemli bir \u00f6zelli\u011fi de, molek\u00fcldeki karbonil ligandlar\u0131n\u0131n ba\u015fka ligandalarla yer de\u011fi\u015ftirebilir olmas\u0131d\u0131r. Molek\u00fcldeki karbonil ligandlar\u0131 \u0131s\u0131 veya \u0131\u015f\u0131\u011f\u0131n etkisinde ayr\u0131lmakta ve olu\u015fan bo\u015fluklar yeni ligandlar taraf\u0131ndan doldurulmaktad\u0131r. Metale ve ko\u015fullara ba\u011fl\u0131 olarak de\u011fi\u015fik molek\u00fcller ligand olarak metal karbonillere girebilmektedir. Bu ligand yerde\u011fi\u015ftirme tepkimeleri ile \u00e7ok say\u0131da yeni kompleksler elde edilebilmekte ve \u00f6zel ama\u00e7lar i\u00e7in yeni bile\u015fikler tasarlanabilmekte ve sentezlenebilmektedir. \u00d6zellikle kataliz\u00f6r tasar\u0131m\u0131nda bu \u015fekilde haz\u0131rlanan bile\u015fiklerden yararlan\u0131lmaktad\u0131r.
\nMetal karboniller \u0131s\u0131 ve \u0131\u015f\u0131\u011f\u0131n etkisinde karbon monoksit vererek yerine ba\u015fka ligandlar alabilirler. Karbon monoksit yerine giren ligandlar oksijen, azot, su, amonyak, fosfin, etilen ve asetilen gibi k\u00fc\u00e7\u00fck molek\u00fcler oldu\u011fu gibi, aromatik halkalar i\u00e7eren b\u00fcy\u00fck molek\u00fcller de olabilir. B\u00f6yle karma\u015f\u0131k molek\u00fcller, metal atomuna birden fazla konumda ba\u011flanabilir ve bu nedenle de komplekste birden fazla karbon monoksit molek\u00fcl\u00fcn\u00fcn yerine ge\u00e7ebilir. Bir \u00f6rnek olarak benzen halkas\u0131 i\u00e7eren b\u00fcy\u00fck bir molek\u00fcl, Cr(CO)6 kompleksindeki \u00fc\u00e7 karbon monoksit ligand\u0131n\u0131 \u00e7\u0131kararak metale ba\u011flanm\u0131\u015ft\u0131r. Bu t\u00fcr kompleksler son derece kararl\u0131d\u0131r. Metale ba\u011flanan karma\u015f\u0131k molek\u00fcl de\u011fi\u015fik kimyasal tepkimelere sokulabilmektedir. Molek\u00fcl metale belirli konumda ba\u011fland\u0131\u011f\u0131ndan, tepkimelere girme serbestli\u011fi s\u0131n\u0131rlanm\u0131\u015ft\u0131r. Bu nedenle de s\u0131n\u0131rl\u0131 tepkimelere girmektedir. Bu \u00f6zelli\u011finden yararlan\u0131larak molek\u00fcl\u00fcn bir tepkimesi arzu edilen bir \u00fcr\u00fcn\u00fc vermek \u00fczere se\u00e7ili olarak ger\u00e7ekle\u015ftirilebilir. Bu olgu, organometalik bile\u015fiklerin organik sentezlerde kullan\u0131lmas\u0131n\u0131n nedenlerinden biridir.
\nOrganometalik kimya, 1970’lerin sonuna kadar hemen hemen yaln\u0131zca temel ara\u015ft\u0131rmalar\u0131n yap\u0131ld\u0131\u011f\u0131, her ge\u00e7en y\u0131l bilimsel makale say\u0131s\u0131n\u0131n h\u0131zla artt\u0131\u011f\u0131 bir aland\u0131. Daha \u00e7ok yeni organometalik bile\u015fik sentezleniyor ve bunlar\u0131n yap\u0131lar\u0131 NMR (\u00e7ekirdek manyetik rezonans) spektroskopisi ve X-\u0131\u015f\u0131nlar\u0131 k\u0131r\u0131n\u0131m\u0131 gibi yeni y\u00f6ntemlerle ayd\u0131nlat\u0131lmaya \u00e7al\u0131\u015f\u0131l\u0131yordu. 1970’lerin sonlar\u0131na do\u011fru, organometalik bile\u015fiklerin gerek organik sentezlerde ve gerekse olefinlerin hidrojenlenme, izomerle\u015fme, polimerle\u015fme gibi tepkimelerinde homojen kataliz\u00f6r olarak kullan\u0131lmas\u0131 y\u00f6n\u00fcndeki \u00e7al\u0131\u015fmalar b\u00fcy\u00fck bir ivme kazand\u0131 ve geli\u015ftirilen baz\u0131 kataliz\u00f6rler end\u00fcstriyel \u00f6l\u00e7ekte kullan\u0131lmaya ba\u015flad\u0131. Burada en son geli\u015ftirilen kataliz\u00f6r\u00fc anlatmak yerinde olacakt\u0131r. Karbon monoksit ve etilen molek\u00fcllerinin d\u00fczenli bir \u015fekilde kopolimerle\u015ferek \u00f6zellikleri son derece uygun bir polimer olu\u015fturduklar\u0131 birka\u00e7 y\u0131l \u00f6nce bulundu.
\nKarbon monoksit ve etilen molek\u00fcllerinin olu\u015fturdu\u011fu polimerle\u015fmede bir palladyum kataliz\u00f6r\u00fc kullan\u0131lmaktad\u0131r. Buradaki palladyum bile\u015fi\u011finin basit bir kataliz\u00f6r gibi yaln\u0131zca tepkimeyi h\u0131zland\u0131r\u0131c\u0131 etki yapt\u0131\u011f\u0131 d\u00fc\u015f\u00fcn\u00fclmemelidir. Kataliz\u00f6rdeki palladyum, bir konumda karbon monoksiti ta\u015f\u0131makta, di\u011fer konumda ise etilen ligand\u0131n\u0131 ta\u015f\u0131maktad\u0131r. Palladyum bile\u015fi\u011fi karbon monoksit ve etilen molek\u00fcllerinin s\u0131ral\u0131 ve d\u00fczenli olarak birbirlerine ba\u011flanmas\u0131n\u0131 sa\u011flamaktad\u0131r. Bunlar\u0131 durmaks\u0131z\u0131n birbirine eklemekte ve bo\u015falan konuma yeni molek\u00fcl\u00fc almaktad\u0131r. Bu ekleme i\u015fi istenildi\u011fi kadar s\u00fcrd\u00fcr\u00fclmekte ve polimer zincirinin uzunlu\u011fu yeterli g\u00f6r\u00fcld\u00fc\u011f\u00fcnde ortama tepkime durdurucu bir ligand eklenerek polimerle\u015fme sonland\u0131r\u0131lmaktad\u0131r. Kataliz\u00f6r o \u015fekilde tasarlanm\u0131\u015ft\u0131r ki, polimer zincirine bir karbonil, bir etilen birimi eklenmektedir ve eklenme yaln\u0131z s\u0131ral\u0131 olarak de\u011fil, ayn\u0131 zamanda d\u00fczenli olarak yap\u0131lmaktad\u0131r. CO gruplar\u0131 polimer zincirinin hep ayn\u0131 taraf\u0131na do\u011fru y\u00f6nelmi\u015flerdir. Palladyum kataliz\u00f6rl\u00fc\u011f\u00fcnde ger\u00e7ekle\u015ftirilen bu polimerle\u015ftirme, bug\u00fcn end\u00fcstriyel \u00e7apta yap\u0131lmaktad\u0131r ve bu kopolimer yak\u0131nda d\u00fcnyada en \u00e7ok \u00fcretilen polimerler aras\u0131na girecektir. Buna benzer bir\u00e7ok katalitik tepkime bug\u00fcn end\u00fcstriyel \u00e7apta de\u011fi\u015fik \u00fcr\u00fcnlerin sentezlenmesinde uygulanmaktad\u0131r. \u00d6zellikle olefinlerin hidrojenlenmesi (margarin sanayiinde oldu\u011fu gibi se\u00e7ili olarak veya petrokimya sanayiinde oldu\u011fu gibi tam olararak), izomerle\u015fmesi, karbonillenmesi, hidroformillenmesi, hidrosilillenmesi ve hidroboranlanmas\u0131 gibi tepkimelerinde organometalik kompleksler homojen kataliz\u00f6r olarak end\u00fcstriyel \u00f6l\u00e7ekte kullan\u0131lmaktad\u0131r. Sanayide b\u00fcy\u00fck \u00f6nemi olan silikon bile\u015fiklerinin \u00fcretiminde de katalitik hidrosililleme tepkimelerinden yararlan\u0131lmaktad\u0131r.
\nOrganometalik bile\u015fiklerin biyolojik sistemlerdeki tepkimelerde de kataliz\u00f6r olarak etki etti\u011finin anla\u015f\u0131lmas\u0131ndan sonra organometalik kimya yeni bir boyut daha kazand\u0131. Bug\u00fcn bir\u00e7ok enzimin etkinli\u011finin ge\u00e7i\u015f metal atomlar\u0131 \u00fczerinden y\u00fcr\u00fcd\u00fc\u011f\u00fc bilinmektedir. Bir yandan biyolojik sistemlerdeki katalitik olaylar\u0131n anla\u015f\u0131lmas\u0131 i\u00e7in \u00e7ok geni\u015f kapsaml\u0131 ara\u015ft\u0131rmalar y\u00fcr\u00fct\u00fcl\u00fcrken, di\u011fer yandan da bu t\u00fcr katalitik tepkimelerin model olarak kullan\u0131larak end\u00fcstriyel \u00e7apta \u00fcretimin yap\u0131labilirli\u011fi \u00fczerinde yo\u011fun \u00e7al\u0131\u015fmalar s\u00fcrmektedir. \u0130lk bilinen \u00f6rnek, bitkiler taraf\u0131ndan havadaki azotun yararl\u0131 amin t\u00fcrevelerine (aminoasitler) normal ko\u015fullarda d\u00f6n\u00fc\u015ft\u00fcr\u00fclmesine kar\u015f\u0131l\u0131k, hidrojen ve azottan amonyak \u00fcretiminin \u00e7ok zor ko\u015fullarda (y\u00fcksek s\u0131cakl\u0131k ve y\u00fcksek bas\u0131\u00e7 alt\u0131nda) ger\u00e7ekle\u015ftirilebilir olmas\u0131d\u0131r. Bilim adamlar\u0131 bitkilerde bulunan baz\u0131 ge\u00e7i\u015f metal komplekslerinin bu d\u00f6n\u00fc\u015f\u00fcm\u00fc sa\u011flad\u0131\u011f\u0131n\u0131 bulunca, benzer kompleksleri kullanarak h\u00fccre d\u0131\u015f\u0131nda da azotu amonya\u011fa d\u00f6n\u00fc\u015ft\u00fcrmeye \u00e7al\u0131\u015fmaktad\u0131rlar.
\n1980’lerin sonuna do\u011fru organometalik bile\u015fikler kullan\u0131larak \u00e7ok de\u011fi\u015fik \u00f6zelliklere sahip yeni malzemeler sentezlenmeye ba\u015fland\u0131. Bug\u00fcn yeni malzemeler geli\u015ftirilmesinde ve i\u015flenmesinde organometalik kimya \u00e7ok yayg\u0131n bir \u015fekilde kullan\u0131lmaktad\u0131r. Organometalik kimya kullan\u0131larak geli\u015ftirilen yeni malzemelere \u015fu \u00f6rnekler verilebilir: Yar\u0131-iletken par\u00e7ac\u0131klar\u0131n \u00fcretilmesi, anorganik membranlar\u0131n geli\u015ftirilmesi, metal karb\u00fcr gibi seramik malzemelerin \u00fcretilmesi, nanoyap\u0131lar olu\u015fturulmas\u0131, ince film \u00fcretilmesi, silisyum bazl\u0131 malzemelerin geli\u015ftirilmesi, molek\u00fcler magnet \u00fcretilmesi gibi. Bunlar aras\u0131nda biri, organometalik kimyadaki uzun y\u0131llar boyu sa\u011flanan bilgi birikiminden \u00e7ok geni\u015f \u00f6l\u00e7\u00fcde yararlanmaktad\u0131r. Bu, yar\u0131-iletken par\u00e7ac\u0131klar\u0131n \u00fcretilmesidir. Kristal tane b\u00fcy\u00fckl\u00fc\u011f\u00fcn\u00fcn bir, iki ve \u00fc\u00e7 boyutta s\u0131n\u0131rlanmas\u0131 ile kuantum kuyular\u0131, telleri ve noktalar\u0131 denilen farkl\u0131 optik ve elektronik \u00f6zelli\u011fe sahip yar\u0131-iletken malzemelerin elde edilmesinde organometalik kimya bilgisinden geni\u015f \u00f6l\u00e7\u00fcde yararlan\u0131lmaktad\u0131r. \u00d6rne\u011fin, kuantum tellerinin veya noktalar\u0131n\u0131n olu\u015fturulmas\u0131 ancak organometalik bile\u015fikler kullan\u0131larak m\u00fcmk\u00fcn olabilmektedir. Yar\u0131-iletken malzemeyi olu\u015fturan elementlerin u\u00e7ucu organometalik bile\u015fikleri, \u00f6nceden haz\u0131rlanm\u0131\u015f yuvalara konularak tepkimeye sokulur ve tepkime sonucunda yuvalarda yaln\u0131zca yar\u0131-iletken malzeme kal\u0131r, di\u011fer tepkime \u00fcr\u00fcnleri gaz olarak uzakla\u015f\u0131r. E\u011fer bu yuvalar yeterince k\u00fc\u00e7\u00fck yap\u0131l\u0131rsa, elde edilen yar\u0131-iletken de o derece k\u00fc\u00e7\u00fck boyutta olur. Bu ama\u00e7la kullan\u0131lan yuvalar\u0131n k\u00fc\u00e7\u00fck oldu\u011fu kadar, d\u00fczenli olmas\u0131 da gerekir. Bir yal\u0131tkan malzemenin olu\u015fturdu\u011fu k\u00fc\u00e7\u00fck, fakat e\u015f b\u00fcy\u00fckl\u00fckteki d\u00fczenli yuvalarda \u00fcretilecek yar\u0131-iletken par\u00e7ac\u0131klar kuantum noktalar\u0131 olarak d\u00fc\u015f\u00fcn\u00fclebilir. Molek\u00fcler boyutlarda d\u00fczenli g\u00f6zenekli yap\u0131ya sahip zeolitler i\u00e7erisine yerle\u015ftirilen metal karboniller ve di\u011fer organometalik bile\u015fikler, \u0131s\u0131 veya \u0131\u015f\u0131\u011f\u0131n etkisinde yine zeolitin g\u00f6zenekleri i\u00e7erisinde hapsedilmi\u015f metal veya metal oksit k\u00fcmeciklerine d\u00f6n\u00fc\u015ft\u00fcr\u00fclebilmektedir. Kuantum noktalar\u0131 olarak nitelendirilebilecek d\u00fczenli bir da\u011f\u0131l\u0131ma sahip bu tanecikler, k\u00fcl\u00e7e halindeki malzemelerden \u00e7ok farkl\u0131 optik, elektronik ve katalitik \u00f6zellik g\u00f6stermektedir. Bu taneciklerin \u00f6zellikleri, gerek zeolitin g\u00f6zenekli yap\u0131s\u0131nda ve gerekse k\u00fcmeci\u011fin haz\u0131rlanmas\u0131nda baz\u0131 parametreler de\u011fi\u015ftirilerek ayarlanabilmektedir. Metal oksit taneciklerinin oksijen i\u00e7eri\u011fi veya zeolitin katyonu de\u011fi\u015ftirilerek, \u00f6rne\u011fin yar\u0131-iletken malzemenin enerji aral\u0131\u011f\u0131 ayarlanabilmektedir.
\nOrganometalik kimya bug\u00fcn iki alanda geni\u015f uygulama alan\u0131 bulmaktad\u0131r. Bunlardan biri, organometalik bile\u015fiklerin homojen kataliz\u00f6r olarak kullan\u0131lmas\u0131d\u0131r ki, bu hem end\u00fcstriyel hem de biyo-organometalik kimyay\u0131 kapsamaktad\u0131r. \u0130kincisi ise, ileri malzemelerin geli\u015ftirilmesidir. Organometalik kimyada uzun y\u0131llar boyu s\u00fcrd\u00fcr\u00fclen temel d\u00fczeydeki ara\u015ft\u0131rmalardan sa\u011flanan bilgi ve veri birikiminden ileri malzemeler geli\u015ftirilmesinde geni\u015f \u00f6l\u00e7\u00fcde yararlan\u0131lmaktad\u0131r. Burada \u00f6zellikle vurgulanmas\u0131 gereken nokta \u015fudur: Uygulama \u00e7al\u0131\u015fmalar\u0131na h\u0131z verilmesi organometalik kimyadaki temel ara\u015ft\u0131rmalar\u0131 azaltmam\u0131\u015f, tam tersine, sonu\u00e7lar\u0131n uygulamaya ge\u00e7irilebilir olmas\u0131 temel ara\u015ft\u0131rmalar\u0131 daha da art\u0131rm\u0131\u015ft\u0131r.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
En az bir metal-karbon ba\u011f\u0131 i\u00e7eren bile\u015fiklerin kimyas\u0131 olarak tan\u0131mlanan organometalik kimya, yirminci y\u00fczy\u0131l\u0131n ikinci yar\u0131s\u0131nda disiplinleraras\u0131 yeni bir bilim dal\u0131 olarak ortaya \u00e7\u0131km\u0131\u015f ve y\u00fczy\u0131l\u0131n sonuna do\u011fru \u00e7ok h\u0131zl\u0131 bir geli\u015fme g\u00f6stermi\u015ftir. Bile\u015fi\u011fi olu\u015fturan organik k\u0131s\u0131m, k\u00fc\u00e7\u00fck molek\u00fcllerden karma\u015f\u0131k molek\u00fcllere kadar geni\u015f bir aral\u0131kta de\u011fi\u015febilmektedir. Bug\u00fcn kesin olarak bilimemekle birlikte, organik bile\u015fiklerin say\u0131s\u0131 milyonlar …<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[1407,1403],"tags":[4985,2277,4986,4770,4765,2247,2242,3040,4955,4984],"class_list":["post-1942","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-fen-ve-teknoloji-odevleri","category-odevler","tag-alkilmagnezyum","tag-arsenik","tag-etilen","tag-halojen","tag-hidrokarbon","tag-karbon","tag-karbon-monoksit","tag-metal","tag-molekuller","tag-organometalik-kimya"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.islamidavet.com\/kutuphane\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1942","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.islamidavet.com\/kutuphane\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.islamidavet.com\/kutuphane\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.islamidavet.com\/kutuphane\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.islamidavet.com\/kutuphane\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=1942"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.islamidavet.com\/kutuphane\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1942\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.islamidavet.com\/kutuphane\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=1942"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.islamidavet.com\/kutuphane\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=1942"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.islamidavet.com\/kutuphane\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=1942"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}