Metallorganische Verbindungen
Struktur von metallorganischen Verbindungen
Das Lösungsmittel (üblicherweise Diethylether oder Tetrahydrofuran) spielt bei der Bildung von Grignard-Verbindungen () eine entscheidende Rolle. Im Grignard-Reagenz ist das Magnesium-Atom von nur vier Elektronen umgeben, es benötigt also zwei weitere Elektronenpaare um ein Oktett zu erreichen.
Moleküle des Lösungsmittels stellen diese Elektronenpaare durch Koordination mit dem Metall-Atom bereit. Die freien Elektronenpaare des Ethers stabilisieren also die Grignard-Verbindung (vgl. weiter unten). Gleichzeitig wird so das Grignard-Reagenz vor der Anlagerung weiterer Magnesium-Atome bei der Synthese geschützt, die die Verbindung unreaktiv machen würden.
Bei der Bildung von Organometall-Verbindungen (mit Lithium oder Magnesium) stellen diese ihre Valenz-Elektronen dem partiell positiv geladenen Kohlenstoff-Atom zur Verfügung. Halogenalkane werden durch Reaktion mit Lithium oder Magnesium zu Alkyl-Verbindungen mit einem (partiell) negativ geladenen Kohlenstoff, das mit Elektrophilen anstatt mit Nucleophilen reagiert. Obwohl Organolithium- und Organomagnesium-Verbindungen nicht aus Carbanionen und Metallbromid-Kationen bestehen, verhalten sie sich formal wie ein Magnesiumsalz.
Der Bildungsmechanismus von Grignard-Verbindungen läuft über eine radikalische Zwischenstufe. Dadurch wird die Bildung des Gleichgewichtes "2 ↔ + " einsichtig. Grignard-Verbindungen sind sehr hydrolyseempfindlich und reagieren mit Wasser sofort zum entsprechenden Alkan. Bei der Synthese von Grignard-Verbindungen muss also wasserfrei gearbeitet werden.