針對(duì)我國(guó)金屬有機(jī)化學(xué)進(jìn)展探究

摘 要：現(xiàn)如今隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和交叉學(xué)科的不斷出現(xiàn)，金屬有機(jī)化學(xué)作為一種新興學(xué)科在我國(guó)已經(jīng)逐漸發(fā)展起來，該文將對(duì)碳金屬鍵化合物的形成、性質(zhì)及應(yīng)用，文中還將針對(duì)我國(guó)金屬有機(jī)化學(xué)進(jìn)展進(jìn)行了探究敘述。

關(guān)鍵詞：金屬有機(jī)化學(xué) 進(jìn)展 探究

中圖分類號(hào)：TQ11文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2013）05（a）-0013-01

1 簡(jiǎn)述金屬有機(jī)化學(xué)

1.1 金屬有機(jī)化合物的組成

金屬有機(jī)化合物即為碳元素和金屬元素經(jīng)過某一反應(yīng)而形成的化合物，人類發(fā)展比較早的金屬有機(jī)化合物主要有格式試劑、而叔丁醇鉀等化合物，這些化合物的結(jié)構(gòu)是由金屬原子和氧原子組成的，所以不能認(rèn)為格式試劑、而叔丁醇鉀等化合物是金屬有機(jī)化合物。從廣義上講，金屬有機(jī)化合物中的金屬指的是一些具有金屬性質(zhì)的非金屬元素（如硫、碲、硒、硼、硅、砷等），實(shí)際上，這一定義已遠(yuǎn)不符合經(jīng)典金屬有機(jī)化合物的范疇。但是因?yàn)樵赜袡C(jī)化學(xué)和金屬有機(jī)化學(xué)之間存在緊密的關(guān)聯(lián)，所以，即便是分不清元素有機(jī)化學(xué)和金屬有機(jī)化學(xué)的概念，也不可能造成什么麻煩。

1.2 金屬有機(jī)化學(xué)研究分類

我們將對(duì)金屬有機(jī)化合物的探討的科學(xué)稱之為金屬有機(jī)化學(xué)。在學(xué)術(shù)界中，這一化學(xué)往往被分為兩種。

1.2.1 探究金屬有機(jī)化合物的合成及金屬有機(jī)化合物的性質(zhì)

采用一系列方法合成金屬有機(jī)化合物并研究它的一些物理化學(xué)性質(zhì)，其實(shí)質(zhì)上就是合成金屬有機(jī)化合物，并且研究這些化合物的相關(guān)物理性質(zhì)和金屬有機(jī)化合物在高分子材料科學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用。

1.2.2 探究金屬有機(jī)合成化學(xué)

采用一系列方法研究金屬有機(jī)化合物如何在合成中得到更好的應(yīng)用，雖然金屬有機(jī)化合物也在合成的范圍之內(nèi)，此外，還通過其他一些方法獲得一些配體，但是其主要目的是研究金屬有機(jī)化合物在有機(jī)合成學(xué)上所起的作用，這類研究本質(zhì)上就是研究金屬有機(jī)合成化學(xué)。

我們可以從上述論述中得知，金屬有機(jī)化學(xué)是一種由多種學(xué)科構(gòu)成的組合學(xué)科，其構(gòu)成學(xué)科主要有晶體學(xué)、無機(jī)化學(xué)、材料學(xué)等和有機(jī)化學(xué)等一系列學(xué)科，金屬有機(jī)化學(xué)對(duì)于不對(duì)稱有機(jī)合成學(xué)而言有著重要的基礎(chǔ)性作用，被認(rèn)為是現(xiàn)代的有機(jī)化學(xué)界研究的重中之重。

2 我國(guó)金屬有機(jī)化學(xué)進(jìn)展

2.1 主族元素金屬有機(jī)化學(xué)

2.1.1 有機(jī)硅化學(xué)

現(xiàn)如今，有機(jī)硅化合物廣受人們的青睞，究其主要原因有其種類多種多樣，使用范圍廣。從20世紀(jì)50年代開始，林一和王葆仁等人合成對(duì)有機(jī)硅聚化合物和有機(jī)硅單體領(lǐng)域做了大量的工作，其主鏈?zhǔn)枪柩跬?。后來，北京大學(xué)也對(duì)領(lǐng)域做了大量的研究工作。目前，有機(jī)硅工業(yè)體系已經(jīng)在我國(guó)形成了，下列五個(gè)品種早已完成了其工業(yè)化進(jìn)程，即為硅橡膠、硅凝膠、硅樹脂、硅偶聯(lián)劑和硅油等五大品種，此外，它們還對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)和國(guó)防建設(shè)起到了身份重要的作用。

2.1.2 有機(jī)硼化學(xué)

21世紀(jì)60年代末，我國(guó)科學(xué)院下面的上海有機(jī)化學(xué)研究中心和其他研究中心開展了緊密的合作，它們主要研究了硼氫化合物，這之中有B2H6、B3H9、B6H11和 B10H14等的合成方法，其實(shí)驗(yàn)水平已經(jīng)接近空前的程度。時(shí)間進(jìn)入60年代，人們開始關(guān)注有機(jī)硼在有機(jī)合成中的應(yīng)用，這指的是硼氫化反應(yīng)，硼氮六環(huán)、氮硼烷的合成，此外，還有硼烷的結(jié)構(gòu)規(guī)則以及硼酸酯化學(xué)等。

2.2 過渡金屬有機(jī)絡(luò)合物化學(xué)

2.2.1 過渡金屬絡(luò)合物的合成、反應(yīng)及結(jié)構(gòu)

眾所周知，積極研究過渡金屬有機(jī)絡(luò)合物的合成方法及相關(guān)物理化學(xué)性質(zhì)具有重要的意義，它在進(jìn)行金屬一碳鍵研究的過程中具有基礎(chǔ)性作用，此外還有利于金屬有機(jī)化學(xué)的進(jìn)一步發(fā)展。

2.2.2 絡(luò)合催化和小分子活化

在此之前，由烯烴聚合而成的催化劑只能在d族過渡金屬中得到一些應(yīng)用，沈之荃及歐陽等人花費(fèi)了大量的精力，并做了一些研究工作，得到了一種新的稀土催化劑。

3 我國(guó)金屬有機(jī)化學(xué)進(jìn)展方向

3.1 根據(jù)現(xiàn)有的金屬有機(jī)化合物反應(yīng)規(guī)律來研究新的合成反應(yīng)

目前，像炔烴-αβ-不飽和羰基化合物之類的串聯(lián)偶聯(lián)反應(yīng)等金屬有機(jī)化學(xué)反應(yīng)得到了較為細(xì)致的研究；此外還有雙取代、三取代烯烴，共軛雙烯等的立體選擇性合成技術(shù)比較成熟；亞胺的烷基化反應(yīng)和四異丙氧基鈦促進(jìn)的還原烯化反應(yīng)也在現(xiàn)代工業(yè)中得到廣泛使用。值得慶祝的是，我國(guó)獨(dú)自研究了一種新型反應(yīng)，即為炔烴-αβ-不飽和羰基化合物的串聯(lián)偶聯(lián)反應(yīng)，這一反應(yīng)給我們展現(xiàn)了一種較為先進(jìn)的質(zhì)解方法，可用于猝滅C-Pd鍵。

在我國(guó)技術(shù)有機(jī)化學(xué)研究中，亞胺的烷基化反應(yīng)是一種快速發(fā)展的反應(yīng)，而目前，這一反應(yīng)已經(jīng)出現(xiàn)了幾個(gè)子系列。在亞胺的烷基化反應(yīng)中存在亞胺經(jīng)三甲基氯硅烷活化后和烯丙基錫的反應(yīng)，當(dāng)有鋅粉或鎂屑存在的情況下和烯丙基溴的Barbier型進(jìn)行反應(yīng)，以及和氟離子引起的亞胺和三甲基烯丙基硅烷的反應(yīng)。

3.2 進(jìn)一步研究金屬有機(jī)化合物的反應(yīng)規(guī)律

金屬有機(jī)化合物的雙等瓣置換和伴隨加合的等瓣置換新模式和氧橋聯(lián)二茚基稀土化合物的立體控制選擇性合成是我國(guó)在研究金屬有機(jī)化學(xué)程中得到的。這兩個(gè)反應(yīng)規(guī)律是一種研究程度較高的金屬有機(jī)化合物的反應(yīng)規(guī)律，它以研究單等瓣置換反應(yīng)為基礎(chǔ)，發(fā)現(xiàn)橋連雙環(huán)戊二烯基雙金屬絡(luò)負(fù)離子可以一起和兩分子簇合物發(fā)生等瓣置換反應(yīng)，最終獲得一系列具有較新結(jié)構(gòu)的橋連雙環(huán)戊二烯基雙原子簇化合物。因此，它對(duì)于現(xiàn)有反應(yīng)規(guī)律做深入研究有很好地指導(dǎo)作用，此外，還對(duì)金屬有機(jī)化學(xué)的研究工作具有至關(guān)重要的作用。

3.3 加快研究新的金屬有機(jī)化合物反應(yīng)機(jī)理

在剛發(fā)現(xiàn)的金屬有機(jī)化合物基元反應(yīng)之中二價(jià)鈀在催化反應(yīng)中鹵離子的作用下和氟離子形成的三甲基烯丙基硅烷和亞胺的反應(yīng)機(jī)理是技術(shù)比較成熟的，要知道，鹵離子在質(zhì)解反應(yīng)中具有十分重要的作用；氟離子在該反應(yīng)中只起催化作用，氟離子沒有可能完全產(chǎn)生其催化作用。所以，對(duì)于新的金屬有機(jī)化合物反應(yīng)機(jī)理所做的的進(jìn)一步探究同樣具有非常重要研究?jī)r(jià)值。

4 結(jié)語

最近幾年，金屬有機(jī)化學(xué)這一前沿學(xué)科有了飛速發(fā)展，其中它的發(fā)展打破了傳統(tǒng)的無機(jī)化學(xué)和有機(jī)化學(xué)的界限，同時(shí)又和合成化學(xué)、理論化學(xué)、結(jié)構(gòu)化學(xué)、催化、高分子科學(xué)、生物無機(jī)化學(xué)等交織在一起，從而成為近代學(xué)科前沿領(lǐng)域之一。金屬有機(jī)化學(xué)的探究對(duì)我國(guó)的科技發(fā)展有著非常重要意義，其中在農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥、輕工業(yè)等廣闊領(lǐng)域有著非常寬廣的前景。所以深入探究金屬有機(jī)化合物的性能和結(jié)構(gòu)的關(guān)系，不僅能夠?yàn)榻Y(jié)構(gòu)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)做出貢獻(xiàn)，還對(duì)了解有機(jī)錫化合物的催化性能、生理活性和熱穩(wěn)定性等都有非常重要意義，并對(duì)尋找新材料、新藥物有非常重要的應(yīng)用價(jià)值。

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