01 / 导读
导读
引用
Crabtree, R. H. (2026). The Organometallic Chemistry of the Transition Metals (8th ed.). Wiley.
章节概要
第八版共十六章，约575页，另有两个附录（相关主题的有用书籍；主要反应类型）、习题答案和索引。每章末尾都有参考文献和习题。前五章建立成键、电子计数和配体的基本词汇；第6–8章讲基本反应类型；第9–10章转向催化以及研究机理所用的物理方法；第11–16章讨论更多类别的化合物及该领域的应用。第1章一开始就把有机金属化学置于有机化学与无机化学之间，并聚焦于 d 区金属，因为金属 d 轨道开辟了主族有机金属化合物所没有的反应途径。
第1章：引言
阐明本学科为何重要（1.1节），并回顾它所依赖的配位化学：维尔纳配合物、反位效应、软硬配体与金属、晶体场与配体场、二电子三中心键、反馈键、金属的选择，以及 sd^n 模型与超价键合。
第2章：弄懂有机金属化合物
本学科的组织工具：价电子计数、18电子“规则”及其局限、常见配体的电子计数、桥联配体与零电子配体、反应中的电子计数、氧化态概念及其局限、配位数与几何构型、配位对配体的影响、金属之间的差异、配体类型，以及非无辜配体。
第3章：烷基、芳基与氢化物
金属烷基和芳基的稳定性与合成，其他 σ 键合配体，金属氢化物，σ 配合物，以及金属–配体键能。
第4章：配体与取代
金属羰基化合物（结构、成键、合成、反应性、桥联及 CO 类似物）、亚硝酰、膦及相关给体、氮杂环卡宾；然后是解离、缔合、氧化还原辅助和光化学取代，取代中的其他因素，以及金属–配体协同作用。
第5章：π 配合物
烯烃与炔烃配合物、烯丙基、二烯、环戊二烯基和芳烃配合物，金属环，多烯与多烯基的区别，以及全氟碳配体。
第6–8章：氧化加成与还原消除；插入与消除；加成与夺取
基本反应类型。第6章讲氧化加成（协同、SN2、自由基、离子）和还原消除的机理，以及 σ 键复分解和氧化偶联。第7章讲1,1-插入与1,2-插入、外层插入、β 消除、烯烃异构化催化和氢借用催化。第8章讲亲核与亲电加成和夺取、Wacker 过程、电子转移与自由基途径，以及质子耦合电子转移。
第9章：均相催化
催化循环，然后是氢化、氢甲酰化、氢氰化、硅氢化、交叉偶联、氧化催化、电催化、光氧化还原催化，以及催化剂的分解与失活。
第10章：物理方法
机理，¹H/²H、¹³C 与 ³¹P 核磁共振，动态核磁共振，电子顺磁共振，红外光谱，结构测定，电化学，计算，大数据、人工智能与机器学习，以及其他方法。
第11–12章：卡宾、卡拜与 M–L 多重键；复分解、聚合与键活化
第11章讲卡宾、卡拜、桥联卡宾与卡拜、N-杂环卡宾、碳化物与 carbone 配合物，以及与杂原子的多重键。第12章讲烯烃复分解、二聚、齐聚与聚合，CO 与 CO2 的活化，以及 C–H 活化与官能化。
第13–14章：绿色、能源与材料应用；有机应用
第13章讲绿色化学、替代能源、金属–金属键与簇合物、纳米粒子、有机金属材料和负载型有机金属化合物。第14章概述在有机合成中的应用：偶联、C–H 活化与后期官能化、复分解、卡宾用于环丙烷化、氢化、氧化、羰基化、光氧化还原催化、炔烃与芳炔化学、自由基化学、硼氢化、电合成和同位素交换。
第15–16章：高氧化态、磁性与 f 区；生物有机金属化学
第15章讲高氧化态、磁性与自旋态、环戊二烯基配合物和 f 区。第16章讲辅酶 B12、铁硫簇、固氮、镍酶，以及在化学生物学和生物医学中的应用。
核心概念
第1–5章
- 18电子规则：指导哪些配合物稳定的电子数，并附有书中所述的局限。
- 氧化态概念：金属氧化态如何指定，以及这一形式体系在何处失效。
- 反馈键：金属 d 轨道向配体轨道的给予，对羰基和烯烃配合物至关重要。
- 配体取代：解离、缔合和光化学途径。
第6–10章
- 氧化加成与还原消除：改变金属氧化态和电子数的成对反应。
- 插入与 β 消除：发生在金属上的成键和断键步骤。
- 催化循环：构成催化的一系列基元步骤。
第11–16章
- 卡宾与复分解：金属–碳多重键以及交换烯烃片段的反应。
- C–H 活化：用金属配合物使 C–H 键官能化。
- 生物有机金属体系：生物中的有机金属物种。
评析
优点
- 先原理，再反应，后应用。 成键与计数规则在先，随后是基本反应类型，再是催化与应用；目录显示每一章都建立在前面各章的基础上。
- 应用内容篇幅充足。 第9、13、14章讲均相催化、绿色化学、能源、材料和有机合成，第16章讲生物有机金属化学。
- 内容新。 出版社称第八版以新文献替换了旧引用，并增加了电催化和光催化、计算研究、自由基途径、自旋态效应、分子电子学、质子耦合电子转移、X射线技术和替代能源方面的内容；目录中还有一节讲大数据与机器学习。
- 学习材料。 每章都有参考文献和习题，书中还提供答案。
局限
- 选择性覆盖。 作者说明该领域已经扩张到本书只能抽样介绍的地步，书中取有代表性的例子加以细究；它并非本学科的完整目录。
- 未涉及主族有机金属化合物。 引言解释说，主族试剂在有机化学教材中讲述，因此本书集中讲过渡金属。
- 背景要求高。 第1章把后面各章所假定的配位化学浓缩在一章里，之后书很快转入电子计数、机理和催化。
在课程中的定位
在无机化学课程中，这是讲金属–碳化合物的专门教材。通用无机化学教材应先读：Shriver、Weller、Overton 等人合著的综合性 Inorganic Chemistry 涵盖原子结构、成键、主族与过渡金属化学，Housecroft 的 Inorganic Chemistry 把物理无机原理与描述性化学结合起来，Rayner-Canham 与 Overton 的 Descriptive Inorganic Chemistry 则按族逐一概述元素。Pfennig 的 Principles of Inorganic Chemistry 是着重概念的教材，把对称性与群论同分子轨道模型一起展开；其收尾的配位化学和有机金属化学章节，是 Crabtree 大幅深入的内容的初步一瞥。Scerri 的 The Periodic Table: A Very Short Introduction 是简短的入门读物。
Crabtree 的书适合在学完配位化学之后阅读，为将来从事催化、有机合成或材料方面的研究做准备。
如何使用本书
本书面向有机化学、有机金属化学、无机化学和生物无机化学的高年级本科生和研究生，以及相关领域的在职化学工作者。读者应已学过本科无机化学和有机化学，包括配合物的晶体场与分子轨道描述。
实用安排如下：
- 核心： 第1–2章（电子计数与基本词汇），然后是第3–8章，讲配体和基本反应。其余内容都依赖这些章节。
- 催化与方法： 第9章讲催化循环，第10章讲用于确立机理的谱学方法。
- 按兴趣选读： 第11–12章（卡宾、复分解、聚合、键活化），第14章（有机合成），第13章（绿色化学与材料），第15–16章（f 区与生物主题）。
- 利用每章末的习题和参考文献， 并把附录 B（主要反应类型）当作总结。