浅谈金属有机化学的发展及应用

段绍雄

摘 要：如今金属化学飞速发展，成为无机化学和有机化学的桥梁，金属有机化学在材料、能源、农业、医药等领域有着广泛的应用，作为一个高中生，我深切体会到进一步发展金属有机化学对我国的科研发展有着十分重大的意义。

关键词：金属；有机；化学

一、金属有机化学简介

随着化学研究的不断深入与发展，金属有机化学的探索领域也不断扩展。金属有机化合物是由金属原子与碳原子直接相连而成的一种化合物，常见的实例有用于有机合成的格氏试剂和引发1953—1960年水俁病事件的甲基汞，已被弃用的汽油抗震剂四乙基铅亦属于金属有机化合物。而今當金属原子与硫、氧、氮等元素的原子相连时，其性质更类似于盐类，故不算作金属有机化合物，在广义的金属化合物中，具有金属性的非金属原子也可算作金属原子，因此四甲基硅、三甲基膦也是金属有机化合物。

二、金属有机化学的发展历程

1.国外金属化学的发展历程

1827年，丹麦药剂师Zeise合成最早的金属化合物“蔡斯盐”。1890年，英国化学家Mond利用一氧化碳与镍合成碳基镍。1900年，Gnngard发现有机镁试剂格氏试剂。1951年，Pauson与Miller发现具有高度对称结构的二茂铁。随后，Ziegler与Natta分别发明了Ziegler催化剂与Natta催化剂，二人因此获得1963年诺贝尔化学奖。2000年，日本科学家百川英树利用Ziegler·Natta催化剂合成了导电高分子化合物聚乙炔，获得诺贝尔化学奖。2010年，Heck等人因有机合成中对钯催化剂交叉偶联的研究获得诺贝尔奖。

2.国内金属有机化学的研究进程

我国金属有机化学的研究始于上世纪60年代，于80年代快速发展，金属有机化合物的合成及其在高选择性反应中应用的相关项目在“七五”“八五”中更是取得了可喜的成果，中科院院士黄耀曾和南开大学教授王积涛在这项研究中的某些成果已经达到国际领先水平。

金属有机化学的发展与各行各业都有着不可分割的关联。如今，伴随着我国整体经济实力的提升，人们在物质生活水平得到满足之后，越来越多的个人和社会团体开始重视环境保护的问题。金属有机化学的催化特性让金属有机化学在环保绿色化学方面具有广阔的发展前景和应用市场。除了在环保方面可以得到广泛应用，金属有机化学在材料工程方面、在医疗健康行业、在能源领域以及农业等诸多行业都具有可行的应用价值和广泛的市场前景。

三、金属有机化学的应用

1.金属有机化学在材料工程方面的应用

前文中提到，部分金属有机化合物可成为高效选择性催化剂，若以其他金属合成新的金属有机化合物可能获得催化性能不一样的更加高效、选择性更强的催化剂，或者应用其合成新的性能不同的高分子材料，比如百川英树的研究就是这样进行的。新型碳材料“碳合物”金属就是在材料工程中作用很大、发展前景很好的金属有机化合物。

2.金属有机化学在医疗中的应用

现阶段，有机锑化合物在黑热病、血吸虫病等寄生虫病中起了不小的作用。有的金属化合物具有抗癌活性，目前医学家和化学家正在进行这方面的研究，一旦有突破性的进展，新的高效癌症靶向药物诞生，人们将不在谈癌色变。

3.金属有机化学在能源领域的应用

金属有机化合物可以吸收光能，可作为光敏剂，倘若能以金属有机化合物作为催化剂催化分解水，便可在氢能源方面取得重点突破，能很大程度上缓解能源危机。此外二茂铁加入航天燃料可节约10%左右的燃料，这一原理若是能经研究发展并应于提高其他燃料的燃烧效率不是也能有利于节约能源么。

4.金属有机化学在农业上的应用

目前，金属有机化合物在农业中主要应用于杀虫剂和除草剂中，金属有机化合物可用于生产高效低毒的有机磷杀虫剂和有机汞除草剂，随着科学发展，金属有机化合物在农业上的用途将会更广。

5.金属有机化学在环保中的应用

金属有机化学在环保中的应用可以称之为绿色化学。绿色化学的准则可通过金属有机化学的运用达到。比如说：在进行环保工作时，科学家可以利用金属有机化学预防华景污染；除此之外，金属有机化学还可以有效提高能源的经济性；又例如：在进行新型催化剂的开发过程中，金属有机化学的应用可以减少衍生物的产生等。未来，环境保护和金属有机化学的关系将越来越密切，并促进环境学专家和化学专家的相互学习与合作，以求达到通过金属有机化学的运用保护环境的最终目的。

四、结语

金属有机化学对我国科技发展意义重大，在生产生活中应用十分广泛。随着人们对金属有机化学的需求不断上升，国家的可持续发展的大背景下，随着研究的深入，金属化学的应用领域会更广泛，金属化学的发展潜力巨大，前景辉煌。

参考文献

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