金屬有機化學研究綜述

王亮(池州學院, 安徽 池州 247000)

金屬有機化學研究綜述

王亮(池州學院, 安徽 池州 247000)

筆者主要以金屬有機化學為研究對象開展了以下研究：首先，對金屬有機化學進行了簡單的介紹，接下來分析了金屬有機化學的研究進展，最后探討了金屬有機化學的應用情況。

金屬；有機化學；碳氫鍵活化；加成環合反應

1 金屬有機化學簡述

(1)金屬有機化合物的組成 從廣義的角度講，金屬有機化合物指的是那些由金屬和碳元素經過一系列的反應而形成的物質。這里的金屬代表的是一些非金屬元素，但是這些元素具有一定的金屬性質，比較典型的代表有硫元素、碲元素以及硒元素等。

(2)金屬有機化學研究分類 金屬有機化學是化學領域中的一個非常重要的分支，現階段主要可以將其分成兩個研究類別：第一，研究人員主要關注的是如何合成金屬有機化合物，并對相關金屬有機化合物的性質進行研究；第二，研究人員主要關注的是在有機合成過程中，金屬有機化合物的實際作用。

2 金屬有機化學的研究進展

20世紀70年代，金屬有機化學迎來了蓬勃發展的關鍵時期，下面簡單介紹一下金屬有機化學的研究進展情況。

(1)碳氫鍵活化 所謂碳氫鍵活化指的就是把碳氫鍵變成碳碳鍵，也可以變成碳雜原子鍵。如何實現這一活化操作是一個十分熱門的研究方向。在科研人員的努力之下，目前已經有了一些研究成果。學者施章杰等人利用多種金屬對碳氫鍵開展了活化反應，最終獲得的生成物是碳碳鍵偶聯的。學者劉國生等人在研究過程中將鈀作為催化劑，最終使得苯胺和乙腈的雙碳氫鍵都處于斷裂狀態。

(2)加成環合反應 在加成環合反應方面，學者劉元紅等人在研究過程中將金作為催化劑，主要作用的物質是1，6-二炔，通過環合最終得到了萘環和苯并芴。此外，通過研究，他們還給出了Au/Sn 轉金屬的反應模式。學者施敏等人在研究過程中也將金作為催化劑，主要作用的物質也是1，6-二炔，但是通過環合最終得到的物質有所不同，他們得到的是二氫吡咯。

(3)偶聯反應 學者雷愛文等人在研究過程中，將鈀作為催化劑，作用的物質是伯醇，使用的反應時氧化酯化反應，他們通過研究最終得到的是羧酸酯。以這一研究為主要依據，他們選擇了一種氧化劑，具體物質是芐氯，最終得到了選擇性酯化產物。隨著時代的不斷發展，科學技術在不斷的發展，在金屬化學領域，偶聯反應也取得了很大的進步。主要體現在選擇的用于催化的金屬，所需的成本逐漸降低，如銅、鐵等。學者劉磊等人在研究過程中，選擇銅作為催化劑，經過反應得到了一級烷基鹵代物和芳基硼酸酯的偶聯反應產物。

(4)過渡金屬催化氟化反應 含氟化合物在很多領域得到了應用，如醫學以及農藥等。因此，好多研究人員投入了對含氟化合物具體合成方法的研究之中。其中比較具有代表性的合成方法就是借助于過渡金屬的催化，從而有效的將氟原子或含氟片段融入有機分子。

(5)惰性小分子CO2活化 如何對CO2進行活化處理是科研人員十分關心的一個問題，這也是一項十分具有挑戰性的工作。學者麻生明等人在對二氧化碳進行活化處理時，選擇的具體方式是利用鎳催化炔烴的氫酯化反應，最后得到了反式α，β-不飽和羧酸。而學者呂小兵等人在研究過程中借助于銀的催化作用，對端炔進行了羧化處理，最終得到了炔基羧酸。

3 金屬有機化學的應用研究

現階段，金屬有機化學在很多領域得到了應用，主要體現在下述幾個方面。

(1)金屬有機化學在工業中的應用 就工業領域而言，有這樣一種說法，如果一個企業能夠獲得最輕的金屬化合物，那么該企業也就會掀起工業革命，成為革命的領軍者。這充分說明了金屬有機化合物在工業領域的重要性。目前，金屬有機化合物在工業得到了非常廣泛的應用，如石油領域、高分子領域等。西方發達國家十分關注金屬有機化學的發揮發展，在很早之前就開始了相關研究，并將其應用在了工業領域。然而，就我國而言，在這方面我國的起步相對較晚。金屬有機化學主要應用的領域是國防，如戰斗機等。

(2)金屬有機化學在農業中的應用 在西方發達國家，金屬有機化學在農業得到了較為廣泛的應用。這些國家借助于飛機對農作物進行施肥處理，同時也利用為農作物提供必要的農藥。在農藥和化肥中就含有一定的金屬有機化學，如在消除雜草時，可以使用有機化肥等；在消除害蟲時，可以選擇有機磷等。就我國而言，現階段我國使用有機化學物的地區主要時一些平原地區，如華北等。為了進一步增加我國糧食的產量，相關人員應該重視對金屬有機化合物的研究和使用。

(3)金屬有機化學在醫藥中的應用 在國際市場上，就醫藥領域而言，美國和日本是該領域的領軍者，他們對醫藥市場的占有率非常高。在這樣的大背景下，中國要想在醫藥市場上占據一席之地，就必須重視金屬有機化學在醫藥領域的使用。癌癥對人們的生命安全構成了重要的威脅，目前好多研究人員將抗癌的重點放在了金屬有機化學領域。

(4)金屬有機化學在能源中的應用 能源在人們的日常生活中發揮著十分重要的作用，隨著不可再生能源的逐漸減少，能源問題逐漸引起了人們的重視。氫氣是一種十分清潔的能源，現階段得到氫氣的最為主要的手段就是電解水。金屬有機物在其中發揮了重要的作用，是一種光敏劑。在新的時代背景下，金屬革命席卷而來，研究金屬有機物在能源領域的應用具有重要的現實意義。

4 結語

當前，對金屬有機化學的研究十分熱門。本文主要對金屬有機化學進行了綜述性的研究，探討了該領域在現階段的一些研究進展，并研究了金屬有機化學的實際應用情況。

王亮(1994- ) ，男，安徽六安人，本科。