Composé organométallique, tout membre d’une classe de substances contenant au moins une liaison métal-carbone dans laquelle le carbone fait partie d’un groupe organique. Les composés organométalliques constituent un très grand groupe de substances qui ont joué un rôle majeur dans le développement de la science de la chimie. Ils sont utilisés dans une large mesure comme catalyseurs (substances qui augmentent la vitesse des réactions sans être elles-mêmes consommées) et comme intermédiaires en laboratoire et dans l’industrie. Cette classe comprend des composés tels que le ferrocène, un composé remarquablement stable dans lequel un atome de fer est pris en sandwich entre deux cycles hydrocarbonés.
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Les composés organométalliques sont généralement discutés en termes de métal, soit en tant que composés du groupe principal, soit en tant que composés de métaux de transition. Les métaux du groupe principal des composés organométalliques sont généralement considérés comme étant ceux du bloc S (groupes 1 et 2) et les éléments plus lourds du bloc p (groupes 13 à 15) du tableau périodique des éléments. Les métaux de transition comprennent les éléments des blocs d et f (groupes 3-12).
Les propriétés physiques et chimiques des composés organométalliques varient beaucoup. La plupart sont des solides, en particulier ceux dont les groupes hydrocarbonés sont annulaires ou aromatiques, mais certains sont liquides et d’autres sont des gaz. Leur stabilité à la chaleur et à l’oxydation est très variable. Certains sont très stables, mais un certain nombre de composés d’éléments électropositifs tels que le lithium, le sodium et l’aluminium sont spontanément inflammables. De nombreux composés organométalliques sont très toxiques, surtout ceux qui sont volatils.
Les propriétés des composés organométalliques dépendent dans une large mesure du type de liaisons carbone-métal impliquées. Certaines sont des liaisons covalentes ordinaires, dans lesquelles des paires d’électrons sont partagées entre les atomes. D’autres sont des liaisons covalentes multicentriques, dans lesquelles la liaison implique plus de deux atomes. Un troisième type est constitué par les liaisons ioniques, dans lesquelles la paire d’électrons de liaison est donnée par un seul atome. Dans les liaisons donneur-accepteur, l’atome de métal est relié aux hydrocarbures par des liaisons multiples entre les atomes de carbone.
Lorsque des atomes métalliques forment des liaisons covalentes avec des atomes de carbone, les électrons sont généralement partagés de manière inégale. Par conséquent, la liaison est polarisée – une extrémité est plus négative que l’autre. L’ampleur de la polarisation dépend de la force avec laquelle l’atome métallique lie les électrons. Le pouvoir polaire des composés organométalliques varie du méthylpotassium, dans lequel la liaison est presque comme certaines liaisons ioniques, au plomb, qui se lie au carbone avec une très faible polarisation.