Большинство органических реакций сопровождается перераспределением электронной плотности, т. е. являются окислительно-восстановительными. Однако сложность определения степени окисления элементов в органических молекулах заставляет химиков-органиков ввести дополнительные критерии того, является ли процесс окислительно-восстановительным. Под окислением в органической химии понимают процесс присоединения молекулой атомов кислорода или потери водорода, например:
Обратный процесс, приводящий к увеличению числа атомов водорода или потере атомов кислорода, принято называть восстановлением:
Одни из самых распространённых комплексов металлов — карбонилы. Если в комплексе один атом металла, его называют моноядерным. Например, карбонил железа Fe(CO)5, карбонил никеля Ni(CO)4 и т. п. При облучении Fe(CO)5 ультрафиолетовым светом образуется биядерный комплекс Fe2(CO)9, затем триядерный Fe3(CO)12 и т. д. При конденсации карбонилов могут образовываться сложные структуры, содержащие остов из многих атомов металла — Rh6(CO)l6, Os20(CO)2-40 и т. п. Это похоже на «гроздь» связанных друг с другом атомов металлов. Отсюда и название — кластер (англ cluster — «гроздь»). Важнейшая отличительная особенность кластерных — присутствие в них химически связанных друг с другом атомов металлов.
Со времени открытия соли Цейзе были получены олефиновые комплексы для большинства переходных металлов. Олефиновый лиганд, как и очень похожий на него ацетиленовый, являются донорами двух электронов, что и определяет устойчивость таких комплексов.
Обычно олефиновый лиганд достаточно подвижен и легко замещается на другие. Прочность его связи с металлом в большой степени определяется количеством атомов в лиганде, которые связаны с атомом металла. Например, циклопентадиенильный лиганд связан с атомом металла сразу пятью атомами — в элементоорганической химии его называют пентагептолиганд и обозначают h5-С5Н5. Вытеснить такой лиганд из молекулы непросто. Алкены, в том числе и этилен, являются дигепталигандами, т. е. связаны с металлом только двумя атомами углерода.
Органические соединения селена и теллура пользуются дурной славой среди химиков. Для работы со многими из них, в особенности с легколетучими соединениями, требуется специальная техника. Так, в одной из научных публикаций авторы сообщали, что для проведения опытов с алкильными производными селена пришлось построить отдельную лабораторию. И не из-за особой токсичности или взрывоопасности, а из-за запаха! В современной англоязычной научной литературе соединения селена и теллура удостоились эпитетов «зловонный» и «смрадный». Но невзирая на это химики активно работают с такими веществами — на основе органических производных серы и селена получены полимеры с высокой электропроводностью, настоящие «органические металлы»!
Соли типа [TMeTSeF]+BF-4 обладают электропроводностью на уровне обычных металлов. Более того, сопротивление у них при охлаждении падает значительно быстрее, чем у металлов. Учёные надеялись, что температура перехода в сверхпроводящее состояние у них будет достаточно высокой. Однако выяснилось, что при охлаждении до -100 °С сопротивление скачкообразно увеличивается и они становятся изоляторами. Оказалось, что в обычных условиях молекулы «органических металлов» образуют проводящие цепочки. При -100 °С эти цепочки распадаются и проводимость исчезает.