金屬有機化學的發展及應用

張金玉(朔州師范高等?？茖W校，山西 朔州 036000)

0 引言

現階段，我國正處于經濟高速發展階段，金屬有機化學與人們生活存在直接關系，為后續人類科學技術進步創造了堅實基礎。為此，相關研究人員需要深入了解金屬有機物類型以及發展情況，對后續發展方向有一個清晰認知，這對于金屬有機化學研究具備重要意義。相關部門也需要就此展開研討，保證通過對金屬有機化學發展和應用研究，使金屬有機化學發展體系更加完善。

1 金屬有機物的類型

站在整體角度來說，我國金屬有機化學的發展范圍越來越廣，科學家們通過不斷探索，能夠讓很多合成金屬有機物發揮出作用，提升民眾的生活水準，為科技發展也帶來了更多機會。最為常見的金屬有機物類型有兩種，其中一個是過渡金屬有機化學，另一種為稀土金屬有機化學，二者在國內外應用均十分廣泛。其中，過渡金屬有機化學在金屬有機物中比較常見，為催化科學的發展帶來很多便利。隨著科技的發展，過渡金屬有機化學的選擇性有很多，合成水平也較高。另外，過渡金屬有機化學自身性質比較特殊，結構化學的知識體系愈加豐富。在現實生活中，過渡金屬有機化合物應用同樣十分常見，在抗癌、殺菌滅毒等方面發揮出重要作用。

反觀稀土金屬有機化合物，可以通過很多手段來制取，自身結構比較特殊。另外，稀土金屬有機化合物的光學性質同樣引起了科學家的重視。與過渡金屬有機化學相同的是，稀土金屬有機化學物同樣具備催化特性，這也增加了自身的應用范圍。金屬有機化合物可以通過多種手段獲取，該過程中，研究人員進行了深入性研究，發現了很多金屬有機化合物多層面內容，如結構類型中的鍵角以及鍵型等[1]。

2 金屬有機化學的發展

2.1 金屬有機化學的發展歷史背景

自英國工業革命開始之后，金屬在工業領域中的應用越來越多，西方研究人員也漸漸發現了更多種類的金屬元素。到了1827年，研究人員通過乙醇和濾波酸鹽反應，得到最新的金屬有機化合物，這也是最初的有機化合物要素。從實際研究中能夠看出，該類物質主要是通過金屬以及有機基團反應，得出具體的化合物。倘若金屬和碳間出現硫、氮等原子，所形成的化合物便不屬于是金屬化合物。除此之外，金屬有機化學和無機化學之間存在一些聯系，如金屬離子有機化合物化學反應等。該類化合物在很多領域中均得到了應用，發展前景十分廣闊。

2.2 金屬有機化學現階段發展情況

到了1951年，金屬有機化學發展速度更快，借助于無機鹽和環戊二烯進行反應，最終得到的產物為二戊鐵，經過研究發現其自身結果為夾心式結構。在2012年，在北京科技展覽會上展示了水文切割技術，該項技術在當時全世界范圍了引起了巨大反響?，F階段，科技發展取得了很多新成果，這也讓有機化學應用過程變得更加完善。部分研究人員通過不斷研究，發表了很多新的理論，如金屬絡合物理論等。總的來說，工業領域對于金屬化合物要求很高，這也讓工業中的金屬有機化學發展更加豐富，理論和應用愈發活躍。截至目前，已經有十幾位金屬有機物化學科學家獲得諾貝爾獎，促使該項技術在工業生產和科研領域中得到了廣泛應用[2]。

2.3 金屬有機物的后續發展前景

自從進入21世紀，人們的環保意識逐步提升，環境保護也成為了一種新興產業。其中，工業發展中會出現大量消耗，這些生產容易對環境帶來嚴重污染。受有機物催化高選擇性影響，讓金屬有機化學在環保領域中可以發揮重要作用，這也是綠色化學的基本前提條件。現階段，很多企業開始在環保產業領域進行投資，如：阿里巴巴、微軟等。正是由于社會的發展，人們對環保材料要求大幅提升，促使金屬有機化合物在電子材料等制作中得到了廣泛應用。需要注意的是，金屬有機化學本身對材料的革命，是目前各個國家重點研究的內容之一，這也充分證明了金屬有機化學具備十分廣闊的應用前景。

3 金屬有機化學的具體應用

3.1 金屬有機化學在工業領域中的應用

在現階段工業領域之中，金屬有機化學的應用已經得到普及。其中，金屬有機化合物中最為常見的就是碳-金屬鍵，最為世界上最輕的金屬，能夠為工業發展起到十分重要的作用。例如應用航空航天設備中的金屬以及化學行業中的金屬有機物催化劑中，均含有金屬有機化學產品。又如金屬有機化合物在石油化工以及提煉化工等催化劑應用同樣能夠發揮出良好作用，可以最大限度地提升工業技術水準?，F階段，我國已經加入到英國開展的碳金屬研究行列之中。通過八羰基合二鈷催化作用應用，保證氫甲酰化，最后生成丁醛，此時，人們便可以將醇醛縮合法進行替代，保證乙醛的有效處理[3]。

3.2 金屬有機化學在醫藥領域中的應用

為了更好地維護醫療衛生行業發展，全世界各個國家均開展了深入性的醫療研究工作。從醫藥產品角度來說，美國和日本等國家生產的醫療產品占據了大部分的市場，其中，美國的醫療衛生產品更加明顯，其中便應用到了金屬有機化學。我國想要在如此激烈的市場競爭中獲得更多優勢，需要盡可能加強金屬有機化學在醫藥領域中的應用，帶動醫藥行業的迅速發展。例如有機銻化合物和有機貢化合物等均可以充當醫藥產品，用于治療吸血蟲病和梅毒等疾病。除此之外，通過金屬有機化學物應用，也可以對新的抗癌藥物進行開發。例如紅藥水中含有部分有機汞，應用時，醋酸苯汞以及汞溴紅中有2%的水溶液為紅藥水，醋酸苯汞以及汞溴紅等也可以發揮出防腐和消毒作用。

3.3 金屬有機化學在能源領域中的應用

石油和煤炭時國家發展中必不可少的能源物質，該類資源屬于是不可再生資源，儲備量越來越少。另外，能源在國防、軍事等方面同樣具備積極意義。通過對金屬有機化學的研究，能夠實現對可再生清潔能源的轉換，保證各個行業的能源供應。例如在太陽能應用時，可以通過金屬有機化合物應用提升開發能力。氫氣作為清潔能源，在未來應用也會更加廣泛，再加上氫氣自身清潔性特點，可以實現模仿生物功能的人工固氮技術。該類內容屬于是金屬有機化學范疇，通過該類設計，氫氣也能得到全面應用。相比之下，金屬有機化學自身特殊性十分明顯，能夠在能源領域中得到充分應用，帶動能源行業的全面發展，如航天領域中的二戊鐵，該類物質可以充當節能添加劑，在降低能源消耗量同時，緩解環境污染。

3.4 金屬有機化學在新材料領域中的應用

金屬有機化學在新材料中同樣得到了廣泛應用，實際發展之中，新型金屬膜屬于是金屬有機化學在該領域中的應用代表之一。新型金屬膜在使用時，可以將傳統生產工藝中的缺陷克服，保持質地均勻，不存在任何氣泡問題，之所以能夠達到該效果，金屬化合物參與必不可少。從金屬有機化學物應用中能夠看出，具備高耐熱性和高蒸汽壓等特性，在實際制備時，可以與生產工藝更好的相適應。除了新型金屬膜之外，納米材料植被也需要借助于金屬化合物參與其中，強化納米材料的選擇性和可抗性等優勢。在后續納米材料植被上，金屬有機化合物對反應的控制能力很強，能夠在有機物中溶解，反應選擇性也較強。另外，金屬有機化合物還能充當光學材料以及無機材料等的催化劑，讓材料開發的經濟性和質量處于較高狀態，真正做到材料研發效果的控制[4]。

3.5 金屬有機化學在環保領域中的應用

金屬有機化學在環保方面的應用也引起了人們的高度關注，最初金屬有機化學主要應用于綠色化學領域，對整個化學反應成本進行控制，保證反應的全面發展。在新時期之中，綠色化學研究依舊處于熱點內容范疇，不但能夠預防污染，更不會產生新的污染物。環境保護和環境污染預防屬于是未來金屬有機化學研究的重點內容之一，如金屬—有機配位聚合物在應用時，能夠避免環境污染問題出現。金屬有機化合物在氣體吸附以及分離等方面，均能產生較強的應用價值，實現對反應體系中pH值、溫度、濃度等因素調節，強化環境保護力度。從這里也能夠看出，二戊鐵能夠充當節能添加劑，降低工業生產中固液氣體燃料消耗量。實際應用時，還能保證燃燒所產生的氣體煙霧被徹底清除，將更好的環保效果呈現出來[5]。

4 結語

綜上所述，金屬有機化學屬于是新型邊緣學科內容，隨著研究的逐步深入，實際應用范圍也在不斷擴大。金屬有機化學屬于是化學學科的分支內容，能夠在國家發展過程中展示出良好作用，尤其是在國防、醫療等方面，作用發揮極為明顯。隨著生產能力的提升，科研工作深入度有所增加，從而為工業化和社會生產力提升創造了更多條件。