【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 一門學(xué)科 ， 成為化學(xué)與化工領(lǐng)域中 最活躍的領(lǐng)域之一 。 ? 從金屬有機(jī)化學(xué)一百多年的發(fā)展史可看到： ?化學(xué)學(xué)科內(nèi)的互相交叉 、 滲透產(chǎn)生了金屬有機(jī)化學(xué) 。 ?金屬有機(jī)化學(xué)的壯大與化學(xué)工業(yè)的發(fā)展密切相關(guān) 。 ?金屬有機(jī)化學(xué)是配位催化、酶催化的基礎(chǔ)；后者又是前者主要應(yīng)用方面。 三、研究?jī)?nèi)容 1．金屬有機(jī)化合物的合成 ? 新技術(shù)，新設(shè)備，新途徑 ：電化學(xué)合成法，金屬蒸汽合成法，低溫，高壓，高真空，超聲，微波 …… ? 新型化合物的制備 ： π－ allyl，金屬雜環(huán)，稀土（ f軌道），錒系。 卡賓（ carbene， M＝ C）；卡拜（ carbyl，M≡C）。 ? 高效，高選擇性催化劑的設(shè)計(jì)與合成 。 ? 化學(xué)模擬生物酶，探索合成具有生物活性的金屬有機(jī)化合物 。 2．金屬有機(jī)化學(xué)反應(yīng)和反應(yīng)機(jī)理 ? 新催化反應(yīng) 不飽和鍵（烯，炔）的活化，小分子活化（ N2， CO，CO2， SO2， CH4），高選擇性合成（化學(xué)選擇性，區(qū)域選擇性，立體選擇性，不對(duì)稱合成） ? 新催化方法 均相催化劑多相化：無(wú)機(jī)載體，有機(jī)載體（天然高分子，合成高分子） 均相催化－高選擇性 多相催化－容易分離 順序多步催化 水相催化 結(jié)合 ? 催化劑構(gòu)效規(guī)律，機(jī)理，動(dòng)力學(xué) 金屬烯丙基機(jī)理 機(jī)理 卡賓 雜環(huán) ? 金屬有機(jī)化合物在有機(jī)合成中應(yīng)用 （有機(jī)合成方法學(xué)） 試劑：格氏試劑，有機(jī)鋰試劑， …… Wittig試劑，硼氫化反應(yīng)，硼氫化試劑 催化 目標(biāo)：（ 1）高產(chǎn)率 （ 2）溫和反應(yīng)條件 （ 3）高選擇性（ 4）催化 （ 5）原料易得 （ 6）少污染 ? M－ C的形成與轉(zhuǎn)化規(guī)律： 形成 合成 轉(zhuǎn)化 反應(yīng) 水相金屬有機(jī)化學(xué) 3．金屬有機(jī)化合物的應(yīng)用研究：材料，醫(yī)藥 除作為催化劑，有機(jī)合成以外 PbEt4 － 汽油抗震劑（ Pb的污染） 有機(jī)鎘－聚氯乙烯的穩(wěn)定劑，防老化劑，殺菌劑 有機(jī)汞－殺菌劑 二茂鐵－光敏劑，高分子添加劑，農(nóng)藥引發(fā)劑 Pt， Ti， Mo的化合物－抗癌劑 羰基化合物－制備高純金屬，鍍膜材料 金屬烷基化合物－ MOCVD技術(shù) 由于電、磁等特殊性能，開(kāi)發(fā)應(yīng)用大有潛力 4．金屬有機(jī)化學(xué)與生命科學(xué) 研究金屬離子的鍵合位置，配位條件，配位類型，活性中心周圍的微環(huán)境，以及其和底物的鍵合方式，以便闡明金屬在生命過(guò)程中的作用，具體有以下方面： ? 抗癌藥 ? 模擬酶 ? 金屬有機(jī)環(huán)境化學(xué) 在學(xué)科發(fā)展中的地位：交叉，前沿，熱門 ? ，美國(guó)化學(xué)會(huì)在邁阿密開(kāi)會(huì)，8000多位化學(xué)家參加，為配合這次會(huì)議，（ Institute of Science Information） ISI（美國(guó)科學(xué)情報(bào)學(xué)會(huì)）搜集其 1988年研究前沿基本數(shù)據(jù)，以確定目前最熱門的化學(xué)領(lǐng)域。 ? ISI采用“三年直接引用率”（ three years immediacy rating）來(lái)衡量一個(gè)領(lǐng)域的“熱度”， 直接引用率是一個(gè)研究前沿在過(guò)去三年（ 1986， 1987， 1988）間，中心資料發(fā)表的百分比，發(fā)現(xiàn)，在有機(jī)與無(wú)機(jī)化學(xué)范圍內(nèi)，目前有 26個(gè)活躍的領(lǐng)域，其平均直接引用率大約為 15％，而其中有兩大最熱門的研究前沿： ； 。其直接引用率高達(dá) 45％和 47％。 一馬當(dāng)先，萬(wàn)馬奔騰 金屬有機(jī)化學(xué)是當(dāng)前化學(xué)領(lǐng)域中的最熱門領(lǐng)域，它的發(fā)展必將促進(jìn)和推動(dòng)一系列相鄰學(xué)科的發(fā)展。 金屬有機(jī)化學(xué)在學(xué)科發(fā)展中的重要地位，是因?yàn)椋? 1 廣闊而陌生的研究領(lǐng)域 在元素周期表中共有 金屬元素 87 類金屬元素 5 92 非金屬元素 17 109 到目前為止，人們只是對(duì) C， H， O， N，鹵素等少數(shù)元素的化學(xué)進(jìn)行了系統(tǒng)的研究，而對(duì)元素周期表中占大部分的 金屬和類金屬元素 的化學(xué)還所知甚少。在這個(gè)廣闊而又陌生的領(lǐng)域內(nèi)，可能蘊(yùn)藏著極為豐富而又新奇的化學(xué)現(xiàn)象，有待于人們?nèi)ラ_(kāi)發(fā)和探索。因此，可以預(yù)言， 未來(lái)化學(xué)的主要發(fā)展方向之一，必然是金屬有機(jī)化學(xué) 。 2 交叉學(xué)科 它是在有機(jī)化學(xué)與無(wú)機(jī)化學(xué)的相互滲透中發(fā)展起來(lái)的。此外： ? 配位化學(xué) －過(guò)渡金屬（ d軌道） 稀土金屬（ f軌道） π絡(luò)合物化學(xué) ? 結(jié)構(gòu)化學(xué) －金屬有機(jī)化合物的多種多樣的結(jié)構(gòu)類型，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 ? 量子化學(xué) －金屬有機(jī)化合物的分子軌道計(jì)算，鍵能的計(jì)算，反應(yīng)過(guò)渡態(tài)的計(jì)算 ? 物理有機(jī) －金屬有機(jī)催化反應(yīng)機(jī)理 ? 立體化學(xué) －金屬有機(jī)催化的高選擇性反應(yīng)與其立體構(gòu)型的關(guān)系 ? 催化 －均相催化，分子水平 ? 高分子化學(xué) －新型高活性聚合催化劑 ? 分析化學(xué) －新型金屬有機(jī)分析試劑 ? 合成化學(xué) －高選擇性有機(jī)合成手段 ? 醫(yī)藥，生物學(xué) －殺菌劑，藥 ? 生化 －模擬酶 ? ……… 3 與當(dāng)前世界一系列重大課題密切相關(guān) ? 開(kāi)辟新能源：儲(chǔ)氫 ? 開(kāi)發(fā)新型化學(xué)反應(yīng)，新合成方法 ? 合成新型材料 ? 探索生命的奧秘：金屬的生物效應(yīng)，光合作用，固氮，抗癌藥，特效藥 ? 環(huán)境保護(hù)： CO2，重金屬污染，遷移。生物甲基化與去甲基化 ? ……… 研究熱點(diǎn) ? 精細(xì)有機(jī)合成方法學(xué)－不對(duì)稱合成 ? C1化學(xué) ? 新材料，新能源 ? 金屬茂化學(xué) ? 金屬有機(jī)生命科學(xué) 四、金屬有機(jī)化合物的分類 （一） . 按 M－ C鍵的類型分類 M ～ L 電正性 堿金屬 離子鍵 烷基 堿土金屬 共價(jià)鍵 芳基