有机镍化学

有机镍化学是一门研究含有碳-镍化学键的化合物（有机镍化合物）的理化性质、合成与反应的学科，是有机金属化学的分支^[1][2] 。四羰基镍是第一个被人类合成的有机镍化合物，被化学家路德维希·蒙德在1890年首度合成。它立刻被用于蒙德法来提炼镍金属。随后有机镍化合物用于不同过渡金属催化反应的催化剂。

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分类与合成

在镍化合物中，镍的氧化数多为0或者+2。有很多镍的烷基或芳基配合物的化学式都是NiR(X)L₂。而NiR₂类的镍配合物有时只有12个价电子，而他们会透过溶剂化来增加自己的价电子数，稳定自己。

而镍的烯烃配合物较为常见。例如具备两个环辛二烯配体的双(1,5-环辛二烯)镍，它是一个18电子的配合物，其中有去10个电子由镍提供，而剩馀的4×2个电子有配体的双键提供。它对空气极为敏感^[3]，可溶于有机溶剂^[4][5]。镍的烯烃配合物有较多实际的用途，例如可以用于壳牌高级烯烃过程（英语：Shell Higher Olefin Process）^[6]等烯烃的聚合反应中。

烯丙基型卤代烃可以与四羰基镍反应生成(烯丙基)₂Ni₂Cl ₂^[7]。它是一种π-烯丙基配合物，镍的氧化数为+2，是烯丙基亲核试剂的来源。

镍亦可以跟卡宾生成配合物，其中包含碳-镍双键： ^[8]

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${\displaystyle {\ce {Ni(CH3)2(TMEDA)}}}$是一个常用的试剂^[9]。

反应

烯烃或炔烃的低聚

镍化合物可以催化烯烃或炔烃的低聚。例如在氰化镍的存在下，乙炔四聚成环辛四烯^[10]。

溴化镍、锌可以成为 [2+2+2]环加成反应的催化剂，反应涉及到苯炔^[11]。锌可以把二价镍还原成零价镍。

在这些实验中，镍配合物的存在可能不太明显，但如果细心地设计实验，镍配合物中间体便可以定量生成^[12][13]：

偶联反应

镍配合物可以催化烯丙基或芳基卤代烃的偶联反应：

而催化量的镍化合物亦可用于熊田偶联反应^[14]，机理跟其他很多金属催化的反应一样，经历氧化加成、转金属化、顺反异构化和还原消去几部分：

Kumada偶联反应机理

镍化合物亦可用于根岸偶联反应，其中有机锌试剂与卤代烃在镍配合物的催化下发生偶联，生成一个新的C－C键^[15][16]：

羰基化

镍催化烯烃和炔烃的羰基化反应。丙烯酸的工业合成曾经用到溴化镍和卤化铜作为催化剂：

参见