贊青公

(青海民族大學(xué)，青海 西寧 810000)

金屬有機化學(xué)的發(fā)展及應(yīng)用研究

贊青公

(青海民族大學(xué)，青海 西寧 810000)

摘要：2015年中國國家主席習(xí)近平訪問英國，雙方協(xié)商共同研究目前世界上最輕的金屬——“碳合物”金屬，這是決定了未來金屬化合物發(fā)展一項研究，這涉及到了金屬有機化學(xué)這一新興的科學(xué)。金屬有機化學(xué)的發(fā)展打破了傳統(tǒng)的有機化學(xué)和無機化學(xué)的界限，其中的重點是碳，隨著金屬有機化學(xué)的發(fā)展，應(yīng)用的領(lǐng)域也更加的廣泛。金屬有機化學(xué)在醫(yī)藥、工業(yè)、農(nóng)業(yè)、機械等領(lǐng)域有著廣泛的運用，如何金屬有機化學(xué)的發(fā)展和應(yīng)用研究，對我國的科研事業(yè)的發(fā)展至關(guān)重要。

關(guān)鍵詞：碳金屬;化合物;金屬有機化學(xué);發(fā)展;應(yīng)用研究

1金屬有機化學(xué)的發(fā)展

1.1金屬有機化學(xué)的發(fā)展歷史背景

隨著英國工業(yè)革命的開展，金屬在工業(yè)發(fā)展中得到了廣泛的運用，西方自然科學(xué)家慢慢發(fā)現(xiàn)了更多的金屬元素。在這這一背景下，1827年丹麥藥劑師Zeise，用根據(jù)乙醇和氯鉑酸鹽的反應(yīng)合成了最早的金屬有機化合物，在1828年有機化合物要素誕生。金屬有機化合物是金屬與有機基團以金屬與碳直接成鍵而成的化合物；金屬與碳間有氧、氮、硫等原子相隔的時候，金屬化合物就不是金屬有機化合物。

金屬有機化學(xué)是屬于有機化學(xué)和無機化學(xué)交疊的一門分支課程，具體在于金屬離子的有機化合物的化學(xué)反應(yīng)、合成等各種研究項目。金屬有機化學(xué)在各個方面都是具有很大的發(fā)展前景以及更加廣泛的應(yīng)用方向。

1.2金屬有機化學(xué)現(xiàn)階段發(fā)展

到1951年后，金屬有機化學(xué)的發(fā)展速度較為加快，1951年Kealy和Miller用的鐵的無機鹽和與環(huán)戊二烯合成了二戊鐵，而且也證明了其夾心式的結(jié)構(gòu)。2012年在北京的科技展覽會上，美國首先展示了水文切割技術(shù)，高速運動的有機化合的水切開了鋼鐵了，這項技術(shù)震驚當(dāng)時。隨著現(xiàn)在經(jīng)濟、科技的發(fā)展，金屬有機化學(xué)得到了快速的發(fā)展。例如：Dewer提出了“金屬的π絡(luò)合物理論”，齊格勒發(fā)現(xiàn)了“塔納催化劑”等等。由于工業(yè)上對金屬化合物的需求很大，像碳化合物、太空金屬、合成金屬等，所以目前工業(yè)上的應(yīng)用進一步豐富了金屬有機化學(xué)的發(fā)展，理論和應(yīng)用研究異常的活躍。現(xiàn)在有十幾位的金屬有機化學(xué)的科學(xué)家獲得了了諾貝爾化學(xué)獎，現(xiàn)在，金屬有機化學(xué)已經(jīng)廣泛的應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和科研工作當(dāng)中。

1.3金屬有機化學(xué)的發(fā)展前景

21世紀，隨著經(jīng)濟與科技的發(fā)展和人民環(huán)保意識的加強，環(huán)境保護成為了現(xiàn)在一項新興的產(chǎn)業(yè)。其中，工業(yè)方面的對能量的大量消耗以及大規(guī)模生產(chǎn)產(chǎn)生的污染對環(huán)境傷害尤為嚴重，像中國的霧霾危害、印度的空氣危機、日本的核輻射等都是工業(yè)發(fā)展的弊端。其中，有機金屬的催化的高選擇性使得金屬有機化學(xué)在環(huán)保產(chǎn)業(yè)中扮演了極為重要的角色，金屬有機化學(xué)的發(fā)展可以促進綠色化學(xué)的發(fā)展。目前，像中國的阿里巴巴，美國的微軟、谷歌、臉書等大公司都是在積極的投入到環(huán)保產(chǎn)業(yè)中。隨著科技的發(fā)展與進步，對原材料環(huán)保要求更加嚴格而且更加復(fù)雜，金屬有機化學(xué)作為催化劑合成的電子材料、光學(xué)材料和其他的無機材料在環(huán)保產(chǎn)業(yè)中極為受到歡迎。當(dāng)然，金屬有機化學(xué)本身對材料的革命，也是各個國家研究的重點，所以金屬有機化學(xué)具有廣泛的應(yīng)用背景。

2金屬有機化學(xué)的應(yīng)用研究

2.1金屬有機化學(xué)在工業(yè)中的應(yīng)用

誰掌握了未來最輕的金屬化合物，誰就掌握了工業(yè)革命，這是中國積極投入到英國碳金屬研究的原因。在工業(yè)當(dāng)中，金屬有機物的地位非常特殊，金屬有機物被大量的用作石油化工、高分子化工、提煉化工的催化劑。其中碳為化合物的原料更是在工業(yè)中廣泛的運用，像飛機中機翼、太空船的金屬等，目前我國金屬有機化學(xué)主要運用在戰(zhàn)斗機、火箭等國防事業(yè)的研究。由于我國化學(xué)工業(yè)起步晚，和歐美、日本發(fā)達國家還有一定的差距，目前全世界金屬化學(xué)最為發(fā)達的地方在日本。

2.2金屬有機化學(xué)在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用

在發(fā)達的農(nóng)業(yè)國家中，像美國、以色列、澳大利亞等國家都是運用飛機進行農(nóng)作的撒藥和施肥，其中農(nóng)藥和化肥就是廣泛的運用到了金屬有機化學(xué)。在農(nóng)藥和化肥中，有機化肥、汞等藥物用來除草，有機磷等用來作為殺蟲劑，這些金屬有機化學(xué)產(chǎn)物具有高效率、低副作用、廣泛的特性。在目前的規(guī)?；r(nóng)業(yè)中，廣泛的運用到了有機化學(xué)物，我國由于受到了地勢、人口、科技的限制，農(nóng)業(yè)中并未廣泛運用除了華北、東北等平原地區(qū)。要提高我國的糧食產(chǎn)量、安全等，必須要大力的研究金屬有機化學(xué)在農(nóng)業(yè)中的研究。

2.3金屬有機化學(xué)在醫(yī)藥中的應(yīng)用

現(xiàn)在全世界醫(yī)藥品產(chǎn)業(yè)中，亞洲以日本為主、歐美以美國為主，這兩個國家?guī)缀跽紦?jù)了全球醫(yī)藥品市場的全部。中國如何研究開發(fā)出適合國人體質(zhì)的藥品非常重要，這就要非常注重到金屬有機化學(xué)在醫(yī)藥研究的運用。目前，在很多的新、特性藥的研究中，用到了有機銻化合物消滅血吸蟲病和黑執(zhí)病，有幾十萬的患者等到了治療?，F(xiàn)在很多科學(xué)家在研究金屬有機化學(xué)對抗癌活性的作用，這有可能是醫(yī)藥的又一個方面的發(fā)展。

2.4金屬有機化學(xué)在能源中的應(yīng)用

我們都知道一次性能源是不能再生的，預(yù)計到2020年，太陽產(chǎn)業(yè)可能占到能源產(chǎn)業(yè)的10-15%。而將太陽能轉(zhuǎn)化為能儲、可運輸?shù)幕瘜W(xué)能的前景更加誘人，這更加增加金屬有機化學(xué)在研究在新能源制造的地位。目前全球最清潔的是氫氣，獲取氫氣的最有效的方法就是電解水，這是用來吸收光能的金屬有機物，作為光敏劑之一?，F(xiàn)在，金屬革命正在發(fā)生，英國帝國大學(xué)研究的世界上最新金屬碳金屬化合物，可能對金屬革命引起重大的突破。所以說金屬有機化學(xué)在能源中的應(yīng)用是具有廣闊的前景。

3結(jié)束語

對于我國來說，發(fā)展有機化學(xué)不僅具有重要的科研價值，而且對于我國研究適合本國的藥瓶、開發(fā)出新的能源、跟進金屬革命具有重大的意義。近期原料價格大降，如何研究出新型的金屬已經(jīng)成為很多國家的目標，在下一場金屬革命中，我們必須大力發(fā)展金屬有機化學(xué)，引領(lǐng)金屬有機化學(xué)發(fā)展的潮流。

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中圖分類號:O614

文獻標志碼：A

文章編號：1671-1602(2016)12-0010-01