金屬有機化合物的合成與應用.ppt

1、金屬有機化合物的合成與應用，正玉江江南大學化學與材料工程學院2005.05，金屬有機化合物的合成與應用，1。金屬有機化合物2。金屬有機化合物研究的范圍3。金屬有機化學發(fā)展簡介4。金屬有機化學的發(fā)展趨勢及應用，1。什么是金屬有機化合物？1.1金屬有機化合物的定義：金屬有機化合物是指金屬(Metal)和碳(Carbon)(碳氫化合物、官能化碳氫化合物或配位有機分子)以多種結合形式結合在一起的化合物M-C，1.2金屬有機化學所屬的學科是無機化學還是有機化學？有機化合物和無機物的差異和聯(lián)系(Inorganic Compound)?；瘜W剛成為科學的時候，因為當時的有機物來自動植物中有生命的物體，所以在礦

2、物界獲得的礦石、金屬、鹽等成分(C H O N X，S P Si B)和性質上有很大的差異，所以化學物質根據(jù)來源分為無機物和有機物。有機”(organic)一詞源自有生命的物質“有機體”(organim)。因為當時對生命現(xiàn)象本質的認識不足，父子有機化合物的神秘色彩是用人工方法無法合成的“生命力”制造的。隨著科學的發(fā)展，從原始有機體中獲取的有機物越來越多，無需依靠“生命力”，可以用人工力法合成。但是“有機”這個名字仍然存在。在歐洲和美國，金屬有機化學屬于無機化學。在中國，金屬有機化學正從有機化學學科向無機化學學科轉移。2 .金屬有機化合物研究的范圍，從2.1金屬有機化學到元素有機化學，從2.2

3、M-C鍵到E-E(E，E=C，n，o，p，Si)，Werner型復合物(ph33e 1827是澤西鹽)J . m . Crafts)(1869)mendeleph周期表是Grignard試劑(Grignard，Harbier)，1951年佩洛森(T.J. Kealey，P J . a . to .)Chem .創(chuàng)刊1981SI=SI (R.West)金屬有機化合物在高選擇性有機合成反應中廣泛使用的金屬有機試劑發(fā)展為工業(yè)生產(chǎn)中普遍使用的同質金屬有機催化劑或多相催化劑，最近以驚人的速度發(fā)展為材料科學和生命科學。4.1新型化合物的合成4.2在有機合成中的應用4.3在工業(yè)催化中的應用4.5在材料科學中

4、的應用4.5生命科學中的應用，4.1新型化合物的合成，實踐驗證真理的唯一標準1，Ziese鹽的合成2，二茂鐵的合成和表征3，多鍵化合物的合成，4.1新型化合物的合成，1價成鍵：SP2雜交、空P軌道、電子不足。1價鋁的合成，4.1新型化合物的合成，4.2有機合成中的應用，4.2.1 Grignard試劑的應用4.2.2有機鋅試劑4.2.3合成4.2.4金屬有機誘導合成，4.3工業(yè)催化劑中的應用，Ziegler-Natta催化劑MAO方法：將金屬有機化學蒸汽相沉積在整體或圓上，以一定比例混合，攜帶氫、氦等載體氣體，通過高溫反應爐反應生成的化合物沉積在襯里中。4.4.2，金屬有機分子鐵磁性體，傳統(tǒng)無

5、機磁性材料3360金屬磁體，鐵氧體，稀土金屬和鋁，鎳等。缺點：相對密度高，性質脆，不易加工。有機，金屬有機(聚合物)磁性材料：復合：在合成樹脂中添加和成型磁粉，以塑料磁性材料(塑料磁性)加工。這種材料現(xiàn)在已經(jīng)廣泛應用。結構型：不添加無機磁性粉末，具有磁性，目前大部分是探索性研究。結構型磁性材料還可以分為純有機(聚合物)磁鐵和金屬有機(聚合物)磁鐵。4.4.3，金屬有機液晶，近年來，液晶領域取得了很多重要進展。最引人注目的是，1991年諾貝爾物理學獎被授予法國著名液晶物理學家Gennes教授。之后的研究和應用廣泛應用于物理、化學、電子學、生物學和材料科學，形成了LCD物理、LCD化學、LCD光學

6、、生物LCD和LCD顯示器技術等專業(yè)領域。金屬有機液晶的分子結構大部分是桿(維結構)和圓盤(二維結構)，最近發(fā)展成三維空間結構。棒狀金屬有機液晶，4.4.3，金屬有機液晶，盤狀金屬有機液晶三維幾何結構的金屬有機液晶，4.4.4，發(fā)光材料，電致發(fā)光材料/有機發(fā)光二極管材料(OLED) LED發(fā)明以來的視頻數(shù)字顯示器，但是體積大，發(fā)光材料品種少，零件制作工藝復雜1987年，美國柯達公司C.W.Tang等以8-羥基喹啉鋁(Alq3)為發(fā)光層，以低直流電壓(約10)確保高亮度OLED設備后，有機發(fā)光二極管引起了各國科學家的高度關注，成為近10多年來國際研究的熱點。無與倫比的優(yōu)點：有機電致發(fā)光材料具有廣

7、泛的可選范圍，容易獲得全色顯示器，尤其是無機物難以獲得的藍光。亮度高，效率高；直流驅動電壓低，能耗低，可能與集成電路驅動器相匹配。制作工藝簡單，成本低。超薄大面積平板顯示器，視野開闊；良好的加工性能，其他形狀等容易制作。4.4.4，發(fā)光材料，電致發(fā)光材料/有機發(fā)光二極管材料(OLED)單層結構OLED多層結構OLED，4.4.4，發(fā)光材料，電致發(fā)光材料/有機發(fā)光二極管材料(OLED) 4.5.1生物無機化學簡介4.5.2金屬酶4.5.3生命的必要元素(essential element)必須存在于大部分生物種類中，具有幾乎相似的濃度范圍，當牙齒元素不足時，生命的正常功能受損，生命處于不健康的狀

8、態(tài)。當牙齒元素在體內(nèi)水平恢復時，生物學功能也恢復正常。但是沒有這種元素，生命就不能生長，生命過程也不能完成。牙齒元素的作用是其他元素不能完全代替的。4.5.1生物無機化學簡介，迄今為止，30茄子元素被認為是生命的必需元素。其中11種是宏元素或結構元素(bulk or structural elements)，19種是微量或超微量元素(trace or ultra-trace elements)。在人體中，19種微量元素占人體原子構成的0.1%以下。4.5.2金屬酶，金屬離子和生物大分子形成復合物結構和功能的關系(以鋅為例)，含鋅酶(約200種)，4.5.2金屬酶，金屬離子和生物大分子形成復合物

9、結構和功能的關系(以碳酶為例)，碳酸酐1932年Meldrum和Meldrum牙齒酶參與光合作用鈣化過程，具有維持血液的PH離子輸送和二氧化碳更換等一系列生物學功能。其中催化二氧化碳的水合反應最為重要。牙齒酶是當今已知有機體中觸發(fā)牙齒反應最快的酶之一。測試結果顯示，碳酶是由260個安琪酸組成的單肽鏈的蛋白質，分子量約為30，000。每個酶分子只有一個鋅，牙齒鋅離子結合了三個色氨酸，第四個配位基團是水或羥基。4.5.2金屬酶、金屬離子和生物大分子形成復合物結構和功能的關系(例如碳酶)，4.5.2金屬酶鋁、鋇、鈷、鎳、鈣、鉀、鋁、釩、砷、鉛等10種茄子元素與部分癌癥有顯著的關系如上所述，人體內(nèi)稀有元素，特別是某些金屬元素的缺乏或過剩，會嚴重降低人體對致癌因子的抵抗力。1969年，發(fā)現(xiàn)順鉑具有抗