現(xiàn)代科技綜述知識(shí)文庫(kù)：金屬有機(jī)化學(xué)

1、現(xiàn)代科技綜述系列金屬有機(jī)化學(xué)科技是人類區(qū)別于動(dòng)物的重要文明之一，是人類對(duì)自然規(guī)律研究和利用的學(xué)科。本文提供對(duì)科技基本概念“金屬有機(jī)化學(xué)”的解讀，以供大家了解。金屬有機(jī)化學(xué)是化學(xué)領(lǐng)域中的一門交叉學(xué)科，主要研究金屬碳鍵的生成與變化。它是在有機(jī)化學(xué)和無(wú)機(jī)化學(xué)相互滲透中發(fā)展起來(lái)的，同時(shí)，它還和許多相鄰學(xué)科具有密切的聯(lián)系。例如，過(guò)渡金屬和稀土元素的絡(luò)合物化學(xué)大大豐富了經(jīng)典絡(luò)合物化學(xué)的內(nèi)容；金屬有機(jī)化合物多種多樣的結(jié)構(gòu)類型，在鍵型、鍵長(zhǎng)、鍵角、空間相對(duì)位置與排列對(duì)化學(xué)活性與反應(yīng)選擇性的關(guān)系方面，為結(jié)構(gòu)化學(xué)提供了豐富的信息；對(duì)金屬有機(jī)化合物進(jìn)行分子軌道理論的計(jì)算，鍵能的計(jì)算和反應(yīng)過(guò)渡態(tài)的能量計(jì)算，是現(xiàn)代量子

2、化學(xué)的主要研究?jī)?nèi)容之一；金屬有機(jī)化合物的化學(xué)反應(yīng)特點(diǎn)和反應(yīng)機(jī)理成為物理有機(jī)化學(xué)的主要研究對(duì)象之一；立體化學(xué)概念在金屬有機(jī)化學(xué)中獲得廣泛應(yīng)用；金屬有機(jī)化學(xué)的發(fā)展不僅提供了一系列高活性和高選擇性的新型催化劑，而且為在分子水平上的現(xiàn)代催化理論提供了科學(xué)依據(jù)；在高分子化學(xué)中，到處可以見到金屬有機(jī)化合物作為聚合催化劑的實(shí)例，而含有金屬原子的高分子絡(luò)合物又成為金屬有機(jī)化學(xué)的重要方面；新型金屬有機(jī)分析試劑使分析化學(xué)的發(fā)展出現(xiàn)了新局面；金屬有機(jī)試劑和催化劑提供了眾多的高活性、高選擇性的有機(jī)合成方法，成為合成化學(xué)家手中的強(qiáng)有力的武器；許多金屬有機(jī)化合物可以有效地用作抗癌藥物、殺菌劑和抗生素；金屬酶的化學(xué)，微量金

3、屬元素對(duì)植物生長(zhǎng)與抑制的關(guān)系，以及微量金屬在人體生命過(guò)程中的重要作用，實(shí)際上是自然界的金屬有機(jī)化學(xué)過(guò)程。發(fā)展金屬有機(jī)化學(xué)不僅具有重要的科學(xué)意義，還和開辟新能源、開發(fā)新型化學(xué)反應(yīng)、研究新的合成方法、探索生命現(xiàn)象的本質(zhì)、合成新型材料、試制抗癌藥物和其他特效藥物以及環(huán)境保護(hù)等一系列當(dāng)前世界上最重要的研究課題，有著十分密切的關(guān)系。金屬有機(jī)化學(xué)肇始于1827年，當(dāng)時(shí)發(fā)現(xiàn)了第1個(gè)金屬有機(jī)化合物Zeise鹽KC2H4PtCl3。經(jīng)過(guò)100多年的發(fā)展，金屬有機(jī)化學(xué)已經(jīng)成為化學(xué)領(lǐng)域中的一門前沿學(xué)科。金屬有機(jī)化學(xué)的發(fā)展年表如下： 1827 發(fā)現(xiàn)Zeise鹽KC2H4PtCl3 1849 烷基鋅應(yīng)用于有機(jī)合成(EF

4、rankland) 1901 Grignard反應(yīng)的發(fā)現(xiàn)(VGrignard) 1912 Grignard獲得諾貝爾獎(jiǎng) 1913 Werner獲得諾貝爾獎(jiǎng) 1925 Fisher-Tropsch法的發(fā)現(xiàn) 1930 有機(jī)鋰應(yīng)用于有機(jī)合成(KZiegler) 1950 有機(jī)鋁應(yīng)用于合成(KZiegler) 1951 二茂鐵的發(fā)現(xiàn)(TJKealey，PLPauson)(由Wilkinson，Woodward和Fischer等闡明結(jié)構(gòu)。)烯烴金屬絡(luò)合理論的提出(MJSDewar，1951；JChatt，LADuncanson，1953) 1953 Ziegler催化劑的發(fā)現(xiàn) 1954 Wittig反應(yīng)

5、的發(fā)現(xiàn)(GWittig) 1956 硼氫化的發(fā)現(xiàn)(HCBrown) 1958 丁二烯齊聚反應(yīng)的發(fā)現(xiàn)(GWilke) 1963 Ziegler和Natta分享諾貝爾獎(jiǎng)1964 過(guò)渡金屬固氮的發(fā)現(xiàn)(MEVolpin)金屬卡賓絡(luò)合物的發(fā)現(xiàn)(EOFischer) 烯烴復(fù)分解的發(fā)現(xiàn)(RLBanks) 1965 Wilkinson絡(luò)合物RhCl(PPh3)2的發(fā)現(xiàn) 1973Wilkinson和Fischer分享諾貝爾獎(jiǎng) 1976 Lipscomb獲得諾貝爾獎(jiǎng)(WMLipscomb) 1979 Brown和Wittig分享諾貝爾獎(jiǎng) 1981 有機(jī)鈀催化雙羰基化反應(yīng)的發(fā)現(xiàn)(山本明夫)，等瓣類似性概念的提出(R

6、Hoffmann)，Hoffmann和福井謙一分享諾貝爾獎(jiǎng) 在20世紀(jì)50年代以前，主族金屬元素的化學(xué)有了一定的發(fā)展，例如，有機(jī)鋅，有機(jī)鋰，有機(jī)鎂(格氏試劑)和有機(jī)鋁的化學(xué)及其在有機(jī)合成中的應(yīng)用，為現(xiàn)代有機(jī)合成化學(xué)奠定了基礎(chǔ)。50年代中，二茂鐵的合成成功和齊格勒催化劑的發(fā)現(xiàn)，大大促進(jìn)了過(guò)渡金屬化學(xué)的發(fā)展。近30年來(lái)，金屬有機(jī)化學(xué)的發(fā)展迅速。1956年，Coats著“Organometallic Compounds”僅300多頁(yè)。經(jīng)過(guò)30年，由Wilkinson等主編的“Comprehenive Organometallic Chemistry”已是7000多頁(yè)的巨著。自1963年以來(lái)，已有7人

7、由于從事金屬有機(jī)化學(xué)的研究而榮獲諾貝爾獎(jiǎng)。目前，金屬有機(jī)化學(xué)的研究熱點(diǎn)是：(1)金屬有機(jī)化合物的合成、結(jié)構(gòu)、反應(yīng)性能和機(jī)理的研究；(2)金屬有機(jī)化合物在合成中的應(yīng)用，尤其是用于開發(fā)新型的高選擇性的合成反應(yīng)，包括化學(xué)選擇性、區(qū)域選擇性、立體選擇性和對(duì)映選擇性；(3)金屬有機(jī)化合物在催化方面的應(yīng)用?！緟⒖嘉墨I(xiàn)】： 1 Wilkinson G, Stone F G A, Abel E W. Comprehensive Organometallic Chemistry. PergamonPress, 1982 2 Davies S G. Organotransition MetalChemistry: Application to Organic Synthsis. Oxford;Pergamon Press, 1982 3 黃耀曾，錢延龍主編金屬有機(jī)化學(xué)進(jìn)展北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1987 4 王積濤，宋禮成編著金屬有機(jī)化