La química organometálica es el estudio de los compuestos químicos con enlaces entre un átomo de carbono y un átomo metálico, de su síntesis y reactividad. En este contexto, el término "metal" se define de forma muy laxa, e incluye elementos como el silicio o el boro, que no son metálicos sino metaloides.
La química organometálica combina aspectos de la química orgánica y de la química inorgánica. Tiene importancia en catálisis, en el refinamiento del petróleo y en la producción de polímeros orgánicos.
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