- 相關(guān)推薦
有機(jī)化學(xué)和金屬有機(jī)化學(xué)的概念論文
第1篇：針對(duì)我國(guó)金屬有機(jī)化學(xué)進(jìn)展探究
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(lái)，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。
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(guò)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(guò)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(wú)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(kāi)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�?lái)，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(kāi)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(kāi)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(guò)渡金屬有機(jī)絡(luò)合物化學(xué)
2.2.1過(guò)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(guò)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(guò)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(guò)渡金屬中得到一些應(yīng)用，沈之荃及歐陽(yáng)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(lái)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(méi)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(yǔ)
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(wú)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(wú)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。
第2篇:淺析金屬有機(jī)化學(xué)的研究方向
近年來(lái)金屬有機(jī)化學(xué)這一前沿學(xué)科有了蓬勃的發(fā)展，它的發(fā)展打破了傳統(tǒng)的有機(jī)化學(xué)和無(wú)機(jī)化學(xué)的界限，又與理論化學(xué)、合成化學(xué)、催化、結(jié)構(gòu)化學(xué)、生物無(wú)機(jī)化學(xué)、高分子科學(xué)等交織在一起，成為近代化學(xué)前沿領(lǐng)域之一.金屬有機(jī)化學(xué)再醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)、工業(yè)等多領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。作為前沿學(xué)科其發(fā)展的方向?qū)τ谄浒l(fā)展有著重要的意義。因此本文就這一論題進(jìn)行了簡(jiǎn)要的論述。
1. 金屬有機(jī)化學(xué)概述
1.1金屬有機(jī)化合物的組成
金屬有機(jī)化合物，就是碳原子和金屬原子直接相連的化合物。最早的金屬有機(jī)化合物，比如格式試劑。而叔丁醇鉀之類的化合物，由于是金屬跟氧相連的化學(xué)結(jié)構(gòu)，所以其不屬于金屬有機(jī)化合物的范疇。廣義的金屬有機(jī)化合物，將硫、硒、碲、磷、砷、硅、硼等帶有金屬性質(zhì)的非金屬都算成金屬，實(shí)際上己經(jīng)超越了經(jīng)典金屬有機(jī)化合物的范疇。但是由于元素有機(jī)化學(xué)和金屬有機(jī)化學(xué)有著千絲萬(wàn)縷的聯(lián)系，將其混在一起也不致引起太大的混亂。
1.2金屬有機(jī)化學(xué)研究分類：
金屬有機(jī)化學(xué)，就是研究金屬有機(jī)化合物的科學(xué)。通常分為兩大類：
1.2.1研究金屬有機(jī)化合物的合成及其性質(zhì)
金屬有機(jī)化合物的合成及其性質(zhì)的研究就是專門合成金屬有機(jī)化合物，并研究這些化合物的物理學(xué)性質(zhì)及其在材料學(xué)、高分子科學(xué)上的應(yīng)用。
1.2.2研究金屬有機(jī)合成化學(xué)
專門研究金屬有機(jī)化合物在合成中的應(yīng)用，雖然也合成金屬有機(jī)化合物，甚至設(shè)計(jì)配體，但是目的在于探究其在有機(jī)合成學(xué)上的作用，這類研究就是研究金屬有機(jī)合成化學(xué)。
通過(guò)上述的分析我們可以看出金屬有機(jī)化學(xué)，是無(wú)機(jī)化學(xué)、晶體學(xué)、材料學(xué)等和有機(jī)化學(xué)的交叉學(xué)科，是不對(duì)稱有機(jī)合成學(xué)的`基礎(chǔ)，是當(dāng)今有機(jī)化學(xué)的熱點(diǎn)之一。
2. 我國(guó)金屬有機(jī)化學(xué)研究進(jìn)程
我國(guó)的金屬有機(jī)化學(xué)研究開(kāi)始于上世紀(jì)60年代初期，在80年代時(shí)得到了快速的發(fā)展。金屬有機(jī)化合物的合成及其在高選擇性反應(yīng)中的應(yīng)用”是我國(guó)七五”期間國(guó)家重大基金項(xiàng)目之一，這也使得我國(guó)的金屬有機(jī)化學(xué)研究得到更加快速飛越。并且通過(guò)中科院上海有機(jī)所黃耀曾院士和南開(kāi)大學(xué)王積濤教授帶領(lǐng)下的科研小組，經(jīng)過(guò)多年的努力研究，該項(xiàng)工作己經(jīng)取得了階段性的進(jìn)展和可喜的成果，其中一些成果己達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。金屬有機(jī)化合物的反應(yīng)化學(xué)”列入基金委八五”重大項(xiàng)目，更為金屬有機(jī)化學(xué)的發(fā)展提供了重要的條件。
3. 我國(guó)金屬有機(jī)化學(xué)研究方向
3.1金屬有機(jī)化學(xué)研究方向一：利用己知金屬有機(jī)化合物反應(yīng)的規(guī)律研究新的合成反應(yīng)
目前己知的金屬有機(jī)化學(xué)反應(yīng)主要有炔烴-a，氏不飽和羰基化合物的串聯(lián)偶聯(lián)反應(yīng)；雙取代、三取代烯烴，共軛雙烯，1，3-雙烯等的立體選擇性合成；亞胺的烷基化反應(yīng)及四異丙氧基鈦促進(jìn)的還原烯化反應(yīng)。炔烴-a，氏不飽和羰基化合物的串聯(lián)偶聯(lián)反應(yīng)是一個(gè)完全由我國(guó)獨(dú)立發(fā)現(xiàn)的新反應(yīng)，這種反應(yīng)創(chuàng)造了一個(gè)全新的質(zhì)解方法來(lái)淬滅C-Pd鍵。
雙取代、三取代烯烴，共軛雙烯，1，3-雙烯等的立體選擇性合成是以硒、碲化合物的價(jià)鍵結(jié)構(gòu)及金屬有機(jī)化合物的基元反應(yīng)為理論依據(jù)，以近代有機(jī)合成方法學(xué)為指導(dǎo)，將金屬或雜原子導(dǎo)入到烯基硒、碲化合物的分子中，形成碳-碳雙鍵連有Se-Zn，Se-Sn，Se-B，Te-Br等雙官能團(tuán)試劑，并藉過(guò)渡金屬催化下的烯烴的選擇性偶聯(lián)反應(yīng)，發(fā)展了多種合成高立體選擇性的雙取代、三取代烯烴，共軛雙烯，1，3-雙烯等
的方法。根據(jù)這一反應(yīng)理論發(fā)展出現(xiàn)在得多種模式的反應(yīng)合成子，可以合成各種不同的烯烴，如：二取代烯烴、三取代烯烴。
亞胺的烷基化反應(yīng)，在我國(guó)技術(shù)有機(jī)化學(xué)研究中發(fā)展的較快，目前己經(jīng)發(fā)展出若干個(gè)亞胺的烯丙基化反應(yīng)。這其中包括亞胺經(jīng)三甲基氯硅烷活化后和烯丙基錫的反應(yīng)，在鎂屑或鋅粉存在下和烯丙基溴的Barbier型反應(yīng)，以及氟離子引發(fā)的亞胺和三甲基烯丙基硅烷的反應(yīng)。
四異丙氧基鈦促進(jìn)的還原烯化反應(yīng)在四異丙氧基鈦和三苯膦存在下，可以‘一鍋”法合成三氟甲基-(E)-烯丙醇，反應(yīng)是高度立體選擇性地得到E式。以上幾種金屬有機(jī)化學(xué)反應(yīng)在我國(guó)的金屬化學(xué)研究領(lǐng)域中己經(jīng)極為熟悉，為了更好的發(fā)展金屬有機(jī)化學(xué)這一交叉學(xué)科，利用己知的金屬有機(jī)化學(xué)反應(yīng)研究金屬有機(jī)化學(xué)己經(jīng)成為必然。
3.2金屬有機(jī)化學(xué)研究方向二：對(duì)金屬有機(jī)化合物的反應(yīng)規(guī)律進(jìn)行更加深入的研究
在我國(guó)金屬有機(jī)化學(xué)研究的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)了金屬有機(jī)化合物的雙等瓣置換及伴隨加合的等瓣置換新模式及氧橋聯(lián)二茚基稀土化合物的立體控制選擇性合成。這兩個(gè)最具有代表性的金屬有機(jī)化合物的反應(yīng)規(guī)律中在研究單等瓣置換反應(yīng)的基礎(chǔ)上，發(fā)現(xiàn)橋連雙環(huán)戊二烯基雙金屬絡(luò)負(fù)離子可以同時(shí)與兩分子簇合物發(fā)生等瓣置換反應(yīng)，結(jié)果制得一系列結(jié)構(gòu)新穎的橋連雙環(huán)戊二烯基雙原子簇化合物。因此可以看出對(duì)于己知反應(yīng)規(guī)律的深入研究對(duì)于金屬有機(jī)化學(xué)研究有著極其重要的意義。所以對(duì)于金屬有機(jī)化學(xué)反應(yīng)規(guī)律更加深入的研究將是金屬有機(jī)化學(xué)研究發(fā)展的方向之一。
3.3金屬有機(jī)化學(xué)研究方向三：金屬促進(jìn)的反應(yīng)的選擇性根據(jù)以往研究過(guò)程中的規(guī)律，我們發(fā)現(xiàn)金屬有機(jī)化學(xué)中金屬促進(jìn)地反應(yīng)選擇性具有重要意義，那么將金屬有機(jī)化合物促進(jìn)的化學(xué)鍵形成反應(yīng)與Lewis酸促進(jìn)的化學(xué)反應(yīng)結(jié)合起來(lái)；金屬促進(jìn)的碳-碳鍵或碳-雜原子鍵形成反應(yīng)是目前合成化學(xué)中一個(gè)非常有效的方法。而Lewis酸促進(jìn)的化學(xué)反應(yīng)在合成化學(xué)中也非常重要。結(jié)合金屬有機(jī)化合物的反應(yīng)特點(diǎn)和Lewis酸促進(jìn)的化學(xué)反應(yīng)的特點(diǎn)，有可能發(fā)現(xiàn)更多更好的促進(jìn)碳-碳鍵或碳-雜原子鍵切斷的新途徑、新方法。因此，在新的金屬有機(jī)化學(xué)研究中，金屬促進(jìn)的反應(yīng)的選擇性將成為金屬有機(jī)化學(xué)研究重要發(fā)展方向。
3.4金屬有機(jī)化學(xué)研究方向四：對(duì)新的金屬有機(jī)化合物反應(yīng)機(jī)理進(jìn)行研究
在新發(fā)現(xiàn)的金屬有機(jī)化合物基元反應(yīng)中，二價(jià)鈀催化反應(yīng)中鹵離子的作用及氟離子引發(fā)的亞胺和三甲基烯丙基硅烷的反應(yīng)機(jī)理是非常具有代表性的，鹵離子在質(zhì)解反應(yīng)中起重要作用；氟離子僅僅起了引發(fā)作用，氟離子不起催化作用的可能。加上3.1種原有理論的研究對(duì)于新發(fā)現(xiàn)有極大的影響，那么新發(fā)現(xiàn)的繼續(xù)研究也有著重要的意義，因此，新的金屬有機(jī)化合物反應(yīng)機(jī)理的深入研究也同樣具有重要的研究意義。
4.結(jié)論
金屬有機(jī)化學(xué)的研究對(duì)于我國(guó)的科技發(fā)展有著重要的意義，其在醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)、輕工業(yè)等都有廣闊的應(yīng)用前景。深入研究金屬有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系，不僅為有機(jī)化學(xué)、結(jié)構(gòu)化學(xué)做出貢獻(xiàn)，而且對(duì)于揭示有機(jī)錫化合物的生理活性、催化性能和熱穩(wěn)定性等都具有重要意義。對(duì)于尋找新藥物、新材料等具有應(yīng)用價(jià)值。
【有機(jī)化學(xué)和金屬有機(jī)化學(xué)的概念論文】相關(guān)文章：
談?dòng)袡C(jī)化學(xué)教學(xué)的幾點(diǎn)體會(huì)論文10-12
大學(xué)有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)論文10-10
醫(yī)用有機(jī)化學(xué)教學(xué)改革的幾點(diǎn)體會(huì)和探討論文10-12
高校有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究論文10-11
有機(jī)化學(xué)教學(xué)改革的實(shí)踐研論論文10-12
細(xì)談?dòng)袡C(jī)化學(xué)的幾點(diǎn)體會(huì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)論文10-10
有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革與創(chuàng)新論文10-12