针对我国金属有机化学进展探究

摘 要：现如今随着科学技术的不断发展和交叉学科的不断出现,金属有机化学作为一种新兴学科在我国已经逐渐发展起来,该文将对碳金属键化合物的形成、性质及应用,文中还将针对我国金属有机化学进展进行了探究叙述.

关 键 词 ：金属有机化学 进展 探究

中图分类号：TQ11 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2013）05（a）-0013-01

1.简述金属有机化学

1.1 金属有机化合物的组成

金属有机化合物即为碳元素和金属元素经过某一反应而形成的化合物,人类发展比较早的金属有机化合物主要有格式试剂、而叔丁醇钾等化合物,这些化合物的结构是由金属原子和氧原子组成的,所以不能认为格式试剂、而叔丁醇钾等化合物是金属有机化合物.从广义上讲,金属有机化合物中的金属指的是一些具有金属性质的非金属元素（如硫、碲、硒、硼、硅、砷等）,实际上,这一定义已远不符合经典金属有机化合物的范畴.但是因为元素有机化学和金属有机化学之间存在紧密的关联,所以,即便是分不清元素有机化学和金属有机化学的概念,也不可能造成什么麻烦.

1.2 金属有机化学研究分类

我们将对金属有机化合物的探讨的科学称之为金属有机化学.在学术界中,这一化学往往被分为两种.

1.2.1 探究金属有机化合物的合成及金属有机化合物的性质

采用一系列方法合成金属有机化合物并研究它的一些物理化学性质,其实质上就是合成金属有机化合物,并且研究这些化合物的相关物理性质和金属有机化合物在高分子材料科学领域中的应用.

1.2.2 探究金属有机合成化学

采用一系列方法研究金属有机化合物如何在合成中得到更好的应用,虽然金属有机化合物也在合成的范围之内,此外,还通过其他一些方法获得一些配体,但是其主要目的是研究金属有机化合物在有机合成学上所起的作用,这类研究本质上就是研究金属有机合成化学.

我们可以从上述论述中得知,金属有机化学是一种由多种学科构成的组合学科,其构成学科主要有晶体学、无机化学、材料学等和有机化学等一系列学科,金属有机化学对于不对称有机合成学而言有着重要的基础性作用,被认为是现代的有机化学界研究的重中之重.

2.我国金属有机化学进展

2.1 主族元素金属有机化学

2.1.1 有机硅化学

现如今,有机硅化合物广受人们的青睐,究其主要原因有其种类多种多样,使用范围广.从20世纪50年始,林一和王葆仁等人合成对有机硅聚化合物和有机硅单体领域做了大量的工作,其主链是硅氧烷.后来,北京大学也对领域做了大量的研究工作.目前,有机硅工业体系已经在我国形成了,下列五个品种早已完成了其工业化进程,即为硅橡胶、硅凝胶、硅树脂、硅偶联剂和硅油等五大品种,此外,它们还对我国经济和国防建设起到了身份重要的作用.

2.1.2 有机硼化学

21世纪60年代末,我国科学院下面的上海有机化学研究中心和其他研究中心开展了紧密的合作,它们主要研究了硼氢化合物,这之中有B2H6、B3H9、B6H11和 B10H14等的合成方法,其实验水平已经接近空前的程度.时间进入60年代,人们开始关注有机硼在有机合成中的应用,这指的是硼氢化反应,硼氮六环、氮硼烷的合成,此外,还有硼烷的结构规则以及硼酸酯化学等.

2.2 过渡金属有机络合物化学

2.2.1 过渡金属络合物的合成、反应及结构

众所周知,积极研究过渡金属有机络合物的合成方法及相关物理化学性质具有重要的意义,它在进行金属一碳键研究的过程中具有基础性作用,此外还有利于金属有机化学的进一步发展.

2.2.2 络合催化和小分子活化

在此之前,由烯烃聚合而成的催化剂只能在d族过渡金属中得到一些应用,沈之荃及欧阳等人花费了大量的精力,并做了一些研究工作,得到了一种新的稀土催化剂.

3.我国金属有机化学进展方向

3.1 根据现有的金属有机化合物反应规律来研究新的合成反应

目前,像炔烃-αβ-不饱和羰基化合物之类的串联偶联反应等金属有机化学反应得到了较为细致的研究；此外还有双取代、三取代烯烃,共轭双烯等的立体选择性合成技术比较成熟；亚胺的烷基化反应和四异丙氧基钛促进的还原烯化反应也在现代工业中得到广泛使用.值得庆祝的是,我国独自研究了一种新型反应,即为炔烃-αβ-不饱和羰基化合物的串联偶联反应,这一反应给我们展现了一种较为先进的质解方法,可用于猝灭C-Pd键.

在我国技术有机化学研究中,亚胺的烷基化反应是一种快速发展的反应,而目前,这一反应已经出现了几个子系列.在亚胺的烷基化反应中存在亚胺经三氯硅烷活化后和烯丙基锡的反应,当有锌粉或镁屑存在的情况下和烯丙基溴的Barbier型进行反应,以及和氟离子引起的亚胺和三烯丙基硅烷的反应.

3.2 进一步研究金属有机化合物的反应规律

金属有机化合物的双等瓣置换和伴随加合的等瓣置换新模式和氧桥联二茚基稀土化合物的立体控制选择性合成是我国在研究金属有机化学程中得到的.这两个反应规律是一种研究程度较高的金属有机化合物的反应规律,它以研究单等瓣置换反应为基础,发现桥连双环戊二烯基双金属络负离子可以一起和两分子簇合物发生等瓣置换反应,最终获得一系列具有较新结构的桥连双环戊二烯基双原子簇化合物.因此,它对于现有反应规律做深入研究有很好地指导作用,此外,还对金属有机化学的研究工作具有至关重要的作用.

3.3 加快研究新的金属有机化合物反应机理

在刚发现的金属有机化合物基元反应之中二价钯在催化反应中卤离子的作用下和氟离子形成的三烯丙基硅烷和亚胺的反应机理是技术比较成熟的,要知道,卤离子在质解反应中具有十分重要的作用；氟离子在该反应中只起催化作用,氟离子没有可能完全产生其催化作用.所以,对于新的金属有机化合物反应机理所做的的进一步探究同样具有非常重要研究价值.

4.结语

最近几年,金属有机化学这一前沿学科有了飞速发展,其中它的发展打破了传统的无机化学和有机化学的界限,同时又和合成化学、理论化学、结构化学、催化、高分子科学、生物无机化学等交织在一起,从而成为近代学科前沿领域之一.金属有机化学的探究对我国的科技发展有着非常重要意义,其中在农业、医药、轻工业等广阔领域有着非常宽广的前景.所以深入探究金属有机化合物的性能和结构的关系,不仅能够为结构化学、有机化学做出贡献,还对了解有机锡化合物的催化性能、生理活性和热稳定性等都有非常重要意义,并对寻找新材料、新药物有非常重要的应用价值.