金属有机化学基础-绪论课件.ppt

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1、金属有机化学基础BackQ&A第1章绪论前言金属有机化学发展史金属有机化合物定义及基本概念1.1前言——“为什么要学习金属有机化学？”金属有机化学所具有的特点：“新，广，快”1.1.1研究的内容新、方法新a.化合物的类型新金属与烯烃的配合物金属羰基化合物金属簇化合物金属卡宾、卡拜化合物小分子金属配合物金属与烯烃配合物单烯烃，共轭烯烃，烯丙基，环烯烃（苯，茂）Back金属羰基化合物全羰基混合结构：除羰基外还含有其他配体Backgo金属簇化合物含两个以上金属，金属与金属之间成键。Back金属卡宾、卡拜化合物金属卡宾（carbene，金属与碳之间成双键

2、）金属卡拜（carbyne，金属与碳之间成叁键）Back小分子金属配合物金属与中性小分子如H2，N2，O2之间形成的配合物Back1.1.1研究的内容新、方法新b.反应的类型新和机理新经典有机反应：取代，缩合，加成，烷基化，氧化，还原金属有机化学特有反应：金属化反应（metallation）金属交换反应（transmetallation）金属-氢化反应基元反应：配体的置换反应（配体的配位和解离）氧化加成和还原消除插入反应和脱出反应（反插入反应）配体上的反应（一般亲核、亲电反应等）催化反应：小分子活化不饱和烃的聚合及转化反应有机化合物的系列反应金属

3、酶的催化1.1.1研究的内容新、方法新c.研究的方法新、手段新新技术——无水无氧操作技术新设备——高纯惰性气体处理装置Schlenk瓶手套箱（glove-box）新工艺——电化学，金属蒸汽，低温，压力，高真空，超声，微波新催化方法——均相、多相催化水相催化超临界，CO2作溶剂离子液体顺序多步反应（一个反应瓶，“onepot”）新测试手段——X-ray，顺磁，核磁共振（变温核磁，动态核磁）1.1.2应用广、交叉广a.应用广有机合成中的应用——作为试剂：格氏试剂，锂试剂，硼试剂，铝试剂，锆试剂作为催化剂：小分子活化，烯烃聚合，有机化合物的合成，不对称

4、催化材料——智能化（感知，识别，自我调解，反馈）功能化（光，电，磁，热）金属有机化学气相沉积（MOCVD，MetalOrganicChemicalVaporDeposition）薄膜材料（主族元素的金属烷基化合物，Be,Mg，Ca，Al,Ga）镀膜材料（金属羰基化合物）金属有机液晶材料添加剂（汽油添加剂，PbEt4）光敏剂（二茂铁）杀菌剂（有机汞）1.1.2应用广、交叉广a.应用广新能源——储氢（LiH）1Kg锂遇水-------2800升H22Kg锂遇水-------150Kg钢瓶生命科学——植物光合作用（金属酶固CO2）固氮（氮的化合物，有机

5、肥）动物呼吸作用人体健康抗癌药（顺铂，Cp2TiX2，稀土络合物，有机锗）环境化学生物催化1.1.2应用广、交叉广b.涉及的元素广元素周期表——金属元素87主族金属22过渡金属65类金属元素5（B，Si，As，Se，Te）非金属元素17不计其数的有机化合物c.学科交叉广无机和有机交叉，高等有机化学结构化学，量子化学，配位化学，物理化学，生物化学???1.1.3发展快a.专业刊物JournalofOrganometallicChemistry（1963年创刊：双月刊——月刊（1964年）——半月刊（1971年）——周刊（1974年））Organom

6、etallicsAdvancedOrganometallicChemistryAppliedOrganometallicChemistryb.专业会议1963年，第一届金属有机化学会议上世纪80年代，OMCOS（OrganometallicChemistry,directedtowardsOrganicSynthesis）c.工业应用越来越多d.诺贝尔奖2001年，2005年教材《金属有机化学》何仁，陶晓春，张兆国编著参考书：1)“OrganometallicChemistry”,G.O.Spessard,G.L.Miessler2)“Organ

7、ometallicChemistryandCatalysis”,DidierAstruc3)《有机金属化学—基础与应用》，三本明夫“古老而年轻的科学，其发展是曲折的、不平坦的，充满着意外和惊喜”1.2金属有机化学发展史1760—1900起步阶段：第一个化合物（1901年，格氏试剂的发现）1901—1950主族元素发展阶段（1951年，二茂铁的发现）1951—至今过渡金属蓬勃发展起步阶段——第一个化合物们1760年卡可砷的发现LouisClaudeCadetdeGassicourt“Cadet’sfumingliquid”——发烟，令人厌恶的大蒜气

8、味，有毒当时只获得相对较纯，仍为混合物某种程度上，被认为是第一个金属与烷基以“s-键”键合的化合物被用来证明Berzelius的自由基理