金属有机化合物的合成与应用

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1、金属有机化合物的合成与应用丁玉强江南大学化学与材料工程学院2005.05金属有机化合物的合成与应用1.什么是金属有机化合物2.金属有机化合物研究的范围3.金属有机化学发展简介4.金属有机化学的发展趋势与应用1.什么是金属有机化合物1.1金属有机化合物的定义:金属有机化合物是指金属(Metal)与碳(Carbon)(烃基、官能化的烃基或配位有机分子)以各种键型相结合的化合物M-C键1.2金属有机化学所属的学科是无机化学还是有机化学?有机化合物（OrganicCompound）与无机化合物(InorganicCompoun

2、d)的区别与联系。当化学刚刚成为一门科学的时候，由于那时的有机物都是从动植物——有生命的物体中取得的，而它们与从矿物界得到的矿石、金属、盐类等物质在组成（CHONX，SPSiB）及性质上又有较大的区别，因此便将化学物质根据来源分成无机物与有机物两大类。“有机”(organic)一词来源于“有机体”(organim)，即有生命的物质。这是由于当时人们对生命现象的本质缺乏认识而赋子有机化合物的神秘色彩，认为它们是不能用人工方法合成的，而是“生命力”创造的。随着科学的发展，越来越多的原来由生物体中取得的有机物，可以用人工的力

3、法来合成．而无需借助于“生命力”。但“有机”这个名称却被保留下来。在欧美国家,金属有机化学属于无机化学。在中国,金属有机化学正从有机化学学科向无机化学学科转移。2.金属有机化合物研究的范围2.1从金属有机化学到元素有机化学2.2从M-C键到E-E’（E、E’=C、N、O、P、Si)Werner型络合物(Ph3P)3Pd3.金属有机化学发展简介1827发现Zeise盐(W.C.Zeise)(1828)Woehler合成尿素1849发现烷基锌(E.Frankland)1863合成有机硅(C.Friedel,J.M.Craf

4、ts)(1869)门捷列夫周期表发表合成出Grignard试剂(Grignard,Harbier)1951发现二茂铁(T.J.Kealey,P.L.Pauson,S.A.Miller,J.A.Tebboth)1953提出烯烃-金属键理论(M.J.Dewar,J.Chatt,L.A.Duncanson)1953发现Ziegler-Natta催化剂(K.Ziegler)1954发现Wittig反应(G.Wittig)1956发现硼氢化反应(H.C.Brown)1957发现硅氢化反应(J.L.Speier)1961维生素B

5、12的结构解析(D.Crowfoot,Hodgkin)1962发现金属-金属键(F.A.Cotton)1963召开第一届金属有机国际会议(美国)J.Orgnomet.Chem.创刊1981Si=Si(R.West)……..4.金属有机化学的发展趋势与应用近半个世纪来，金属有机化合物已从高选择有机合成反应中广泛用作的金属有机试剂，发展到工业生产中普遍用作的均相金属有机催化剂或多相催化剂，近来，正以惊人的速度向材料科学及生命科学发展。4.1新型化合物的合成4.2在有机合成中的应用4.3在工业催化中的应用4.4在材料科学中的

6、应用4.5在生命科学中的应用4.1新型化合物的合成实践是检验真理的唯一标准一、Ziese盐的合成二、二茂铁的合成与表征三、多键化合物的合成4.1新型化合物的合成4.1新型化合物的合成1价铝的合成第III主族金属有机化合物（B、Al、Ga、In、Tl一般性质：外层电子：ns2np13价，0价，1价。成键：sp2杂化，一个空的p轨道，、缺电子。一价铝的合成4.1新型化合物的合成4.2在有机合成中的应用4.2.1Grignard试剂的应用4.2.2有机锌试剂4.2.3不对成合成4.2.4金属有机导向合成4.3在工业催化中的应

7、用Ziegler-Natta催化剂MAO(MethylAluminumOxide，Karminsky)4.4在材料科学中的应用4.4.1金属有机化学汽相沉积(MOCVD)及其前体物4.4.2金属有机分子铁磁体4.4.3金属有机液晶4.4.4发光材料4.4.5光电材料4.4.1、金属有机化学汽相沉积(MOCVD)及其前体物金属有机化学汽相沉积(MetalOrganicChemicalVapourDeposition,简称MOCVD)是近年来发展起开的用来生长各种高新薄膜材料(例如金属材料、铁电材料、超导材料、半导体材料等

8、)的方法。方法:将金属有机化学汽相沉积前体物或源，按一定比例混合，在氢气或氦气等载气的携带下，通过高温反应炉进行反应，生成的化合物沉积在衬底上。4.4.2、金属有机分子铁磁体传统的无机磁性材料:金属磁体、铁氧体、稀土金属及铝、镍等。缺点：相对密度大、性硬脆，不易加工。有机、金属有机(高分子)磁性材料：复合型：在合成树脂中添加磁粉，