金属研究的有机化学论文

一、金属有机化学的研究方向探析

金属有机化合物从广义上认为是一些具有金属性质的非金属元素和碳原子连接的化合物。在金属有机化学的研究中主要分为两类，一种是通过研究金属有机化合物的合成物及其性质；另外一种研究金属有机合成化学。研究金属有机物合成物，主要是通过一系列的化学和物理方法来合成金属有机物，并且研究其化学和物理性质，从而探究这些化合物在高分子材料中的相关应用。金属有机合成化学是通过采取一系列的方法来研究，金属化合物如何在合成其它化合物的过程中得到更好的应用。可以通过一定的方法来得到相关的配体，促进物质的合成；但是其主要目的还是为了研究金属有机化合物在物质合成中的作用。金属有机化学综合了多种学科的优势，包含了无机化学、有机化学、材料学、晶体学等多种学科。特别是金属有机化学中研究不对称有机合成的过程中，具有重要的基础性作用，而且对于现代有机化学研究具有重要的意义。

1）利用已知的金属有机化合物的反应来研究新的化合物的合成。

现在已经比较熟悉的金属有机化学的反应有双取代、三取代烯烃；炔烃-α，β-不饱和羧基化合物的偶联串联反应；亚胺烷基反应；1，3-双烯等的立体合成以及四异丙氧基钛的促进还原烯化反应。其中炔烃-α，β-不饱和羧基化合物的偶联串联反应是由我国独立研究发现的金属有机反应，而且这一反应的发现有些的解决了猝灭C-Pb键。双取代、三取代烯烃和1，3-双烯等的立体合成主要是通过以硒等化合物的价键结构，以及金属有机化合物的基元反应为基础，同时也结合了新的有机合成的方法，将金属原子或者其它类金属原子导入到烯基硒化合物中，而后形成碳碳连接的双官能团试剂，并且在过渡金属的催化作用性发生偶联反应，发展了多种双取代、三取代烯烃等。这一理论方法一在多种模式下的风雨中，用来合成各种不同性质的烯烃。亚胺烷基反应在我国的有机化学研究中发展比较快，目前已经开发了多个亚胺丙烯基化反应。四异丙氧基钛和三苯膦可以促进还原烯炔反应，可以合成三氟甲基-（E）-烯丙醇。这些相关的金属有机化学反应在我国的金属化学研究中取得了明显的进展，而且促进了金属有机化学交叉学科的发展。

2）对金属有机化学反应规律的研究。

在金属有机化学的研究中，逐渐发现了金属有机化合物在双等瓣置换以及加合等瓣置换等化合物中的选择性合成。这是金属有机化学规律研究中的最具代表性的反应，通过研究金属有机化合物在单等瓣置换反应的基础上，发现了桥连双环戊二烯基双金属络负离子可以同时和两分子簇方式等瓣置换反应。

二、金属有机化学的应用分析

1）金属有机化学气相沉积技术的应用。

金属有机化学气相沉积是将容易在低温下挥发的金属有机化合物作为前驱，并且在预加热衬底表面下发生氧化或者还原反应有机分解等而最终制造出成品或者薄膜的技术。金属有机化学气相沉积技术和传统的化学沉积方法相比，其沉积温度更低，而且能够在物质的表面下形成不同的薄膜，在金属氧化物、半导体元件中等薄膜材料的研究中得到了广泛的应用。金属有机化学气相沉积反应是一种非平衡状态下的反应，外延层的生长速度和组织充分受到了温度、金属有机前躯体浓度有机基体表面的状况等因素的影响。金属有机前躯体作为反应中的重要物质，主要是有金属卤化物、金属氢化物、金属有机化合物组成。金属有机化合物和其它的金属化合物相比在沉积温度、毒性等方面具有一系列的优势，而且大部分金属化合物都属于容易挥发的液体或者固体，容易进入到反应室中。作为金属有机化合物的前躯体，应当具备相关的特点，例如在室温下的化学现在稳定，而且蒸发的温度低，蒸发的速度比较稳定，分解的温度低而且沉积速率容易控制等；高沉积率可以应用到沉积厚度比较大的涂层，沉积速度低的可以应用到半导体薄膜的沉积中。同时在沉积的过程中对环境没有污染，不会产生其它的杂质，而且不易自燃爆炸等。金属有机化学气相沉积技术作为气相外延的一种，逐渐成为半导体化合物材料气相外延生长的重要技术手段。

2）含碳硼烷金属有机化学的研究和应用。

硼作为形成多种类化合物中的类金属元素，可以形成碳硼烷、金属碳硼烷等多种化合物。近年来金属碳硼烷化学的研究不断的深入，人们对于金属碳硼烷的性质也有了更多的了解。碳硼烷分子对于光、热、氧化剂以及酸等的稳定性比较强，而且其功能比较优异，可以用来作为改变材料的性质。还有碳硼烷基的聚合物材料可以用来作为陶瓷前躯体、基体树脂、碳/碳复合材料等，可以作为材料表面的涂层来提高耐热和耐氧化性。金属碳硼烷多层结构还可以用来开发具有光学、电磁性质的新材料，用来作为数据才存储和恢复等。通过将碳硼烷结构引入到药物分子中，可以借用硼中子来治疗癌症等。

三、结束语

金属有机化学作为一门前沿的学科，金属有机化合物在许多领域得到了广泛的应用。一些性质稳定、催化效率高、对外界没有污染的金属有机化合物逐渐得到了研究者的青睐，在材料研究等方面得到了广泛的应用。同时金属有机化学的研究和应用也处于动态的发展过程中，研究人员对于金属有机化合物在反应中的选择性和规律性投入了巨大的精力，而且也取得了明显的成效，例如金属有机化学气相沉积技术的应用就是在深入研究金属有机化合物的基础上所取得了成果。

作者：生彦彦 单位：聊城市环保局环科院