Тефлон удивительное вещество. Он разлагается только при температуре выше 400 °С, на него не действуют ни кипящие кислоты и щелочи, ни органические растворители. Это прекрасный материал для изготовления подшипников, протезов различных органов, трубопроводов и контейнеров для химических продуктов.
Все шире начинают входить фторорганические соединения в наш быт. В холодильниках работают фреоны так называются фторуглероды, содержащие в молекуле атома хлора: CF2CI2, CHC1F2 и другие. В отличие от аммиака, применяющегося в холодильной технике, эти газы не имеют запаха и совершенно безвредны для здоровья.
С недавних пор фреоны нашли новое применение. Вы взяли небольшой красиво оформленный баллончик, нажали кнопку и направили на себя струю мелкораздробленного одеколона... В баллончике под давлением находится вместе с одеколоном фреон. Вы открыли ему выход из баллончика, фреон сразу же испаряется и создает струю распыленной жидкости. И не только одеколон можно разбрызгивать таким образом. Аэрозоли используются для распыления красок и лаков, средств борьбы с вредителями растений.
К Сожалению, широкое распространение фреоновых аэрозолей создало в конце концов некоторые экологические проблемы. Дело в том, что фреоны, будучи веществами крайне не реакционно способными, постепенно накапливаются в атмосфере и способствуют разрушению слоя озона, защищающего поверхность нашей планеты от жесткого ультрафиолетового излучения.
Второе дыхание металлоорганической химии
А металлоорганические производные переходных металлов? Если бы мы писали нашу книгу в 1950 г., то заявили бы следующее: "переходные металлы за редкими исключениями металлоорганических соединений не образуют" и закончили бы этим главу об элементоорганической химии области науки, соединившей химию неорганическую и химию органическую. Это в 1950 г. ...
Но вот в 1951 г. одновременно и независимо две группы исследователей получили совершенно необычное соединение, названное ферроценом. В молекуле ферроцена атом железа (типичного переходного металла) зажат между двумя "пятичленными циклопентадиенильными кольцами. Железо связано одновременно с каждым из десяти углеродов ферроцена, формула которого С5Н5FеС5Н5. Связь осуществляется я-электронами колец, поэтому ферроцен относят к классу так называемых π-комплексов. У железа и других переходных металлов
одна из внутренних электронных оболочек заполнена не до конца. π-Электроны переходят на свободные электронные орбитали и тем самым связывают атом железа с циклопентадиенильными кольцами,
Открытие ферроцена незамедлительно привело к бурному росту целой области химии химии металлоорганических производных переходных элементов. До открытия ферроцена считалось, что связь углерод металл крайне неустойчива, что она быстро и легко разрывается под действием кислорода и влаги, Ферроцен оказался на редкость устойчивым веществом. Он сохраняется даже при кипячении в воде, сопротивляется действию многих агрессивных агентов. Один из первых способов образования ферроцена тоже свидетельствует о чрезвычайной его устойчивости: ферроцен был получен просто путем пропускания паров циклопентадиена через нагретую до 300 °С трубку с железными опилками. В результате в трубке появляется красный налет, похожий на окись железа это и есть ферроцен. (Позже вспомнили, что на нефтеперерабатывающих заводах давно замечали образование подобного налета при пропускании через железные трубы нефтяных фракций, содержащих циклопентадиен.)
Загадка необычных свойств ферроцена в его структуре: в ферроцене, как мы уже сказали, атом железа соединен не с одним или двумя атомами углерода, а со всеми десятью. При этом железо сохраняет многие свои свойства: оно легко окисляется и восстанавливается, и обе формы устойчивы:
Необычными оказались и свойства органической части молекулы: утратилась способность циклопентадиена вступать в реакции присоединения по двойным связям. Вместо этого появилась склонность к характерным для ароматических соединений реакциям замещения водорода, выраженная даже более сильно, чем у бензола. За это ферроцену было присвоено на звание суперароматической системы. Одно из колец циклопентадиенила оказалось возможным заменить на другие циклические структуры, например, на бензол:
Многие интересные замещенные ферроцены впервые получили советские химики под руководством академика А. Н. Несмеянова. Сегодня известны металоорганические производные всех переходных металлов. Некоторые такие вещества нашли применение как присадки к топливу, красители, биологически активные соединения, многие комплексы применяются в каталитических процессах. И не нужно думать,
что устойчивы только достаточно "экзотические" для органической химии π-комплексы переходных металлов. Вот только один пример. Несколько лет назад сотрудники Института химической физики АН СССР изучили новую реакцию: если нагревать или облучать светом платинохлористоводородную кислоту H2PtCl6 (ее получают, растворяя платину в царской водке) с бензолом или толуолом, то атом платины замещает в ароматическом углеводороде один из водородных атомов. И хотя платина металл переходный, образуется металлоорганическое соединение, похожее на соединение ртути, таллия или свинца. Как видим, химия органических производных переходных элементов оказывается богаче химии металлов непереходных.