有机镍化学

有機鎳化學是一門研究含有碳-鎳化學鍵的化合物（有機鎳化合物）的理化性質、合成與反應的學科，是有機金屬化學的分支^[1][2] 。四羰基鎳是第一個被人類合成的有機鎳化合物，被化學家路德維希·蒙德在1890年首度合成。它立刻被用於蒙德法來提煉鎳金屬。隨後有機鎳化合物用於不同過渡金屬催化反應的催化劑。

organonickel

分類與合成

在鎳化合物中，鎳的氧化數多爲0或者+2。有很多鎳的烷基或芳基配合物的化學式都是NiR(X)L₂。而NiR₂類的鎳配合物有時只有12個價電子，而他們會透過溶劑化來增加自己的價電子數，穩定自己。

而鎳的烯烴配合物較爲常見。例如具備兩個環辛二烯配體的雙(1,5-環辛二烯)鎳，它是一個18電子的配合物，其中有去10個電子由鎳提供，而剩餘的4×2個電子有配體的雙鍵提供。它對空氣極爲敏感^[3]，可溶於有機溶劑^[4][5]。鎳的烯烴配合物有較多實際的用途，例如可以用於壳牌高级烯烃过程（英语：Shell Higher Olefin Process）^[6]等烯烴的聚合反應中。

烯丙基型鹵代烴可以與四羰基鎳反應生成(烯丙基)₂Ni₂Cl ₂^[7]。它是一種π-烯丙基配合物，鎳的氧化數為+2，是烯丙基親核試劑的來源。

鎳亦可以跟卡賓生成配合物，其中包含碳-鎳雙鍵： ^[8]

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${\displaystyle {\ce {Ni(CH3)2(TMEDA)}}}$是一個常用的試劑^[9]。

反應

烯烴或炔烴的低聚

鎳化合物可以催化烯烴或炔烴的低聚。例如在氰化鎳的存在下，乙炔四聚成環辛四烯^[10]。

溴化鎳、鋅可以成爲 [2+2+2]環加成反應的催化劑，反應涉及到苯炔^[11]。鋅可以把二價鎳還原成零價鎳。

在這些實驗中，鎳配合物的存在可能不太明顯，但如果細心地設計實驗，鎳配合物中間體便可以定量生成^[12][13]：

偶聯反應

鎳配合物可以催化烯丙基或芳基鹵代烴的偶聯反應：

而催化量的鎳化合物亦可用於熊田偶聯反應^[14]，機理跟其他很多金屬催化的反應一樣，經歷氧化加成、轉金屬化、順反異構化和還原消去幾部分：

Kumada偶联反应机理

鎳化合物亦可用於根岸偶聯反應，其中有機鋅試劑與鹵代烴在鎳配合物的催化下發生偶聯，生成一個新的C－C鍵^[15][16]：

羰基化

鎳催化烯烴和炔烴的羰基化反應。丙烯酸的工業合成曾經用到溴化鎳和鹵化銅作爲催化劑：

參見