關于金屬有機化學的發展及應用研究

孫云輝 王興隆 張愛生

1. 浙江省中明化工科技有限公司 浙江 溫州 325000

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引言

近些年來金屬有機化學發展迅速，其領域也在不斷延伸，對于推動科技的發展具有重要作用。金屬有機化學的主要部分為過渡金屬有機化學和稀土金屬有機化學。過渡金屬有機化學多用于醫療及生物學方面，稀土金屬有機化學因為其結構及催化性質的特殊性，得到了各界的廣泛關注。近些年來隨著金屬有機化學研究的不斷深入，對其反應規律進行全面分析，有助于促進新反應、新合成的實現，因此加強對金屬有機化學的研究具有重要意義。

1 金屬有機化學概述

金屬有機化學是一門綜合性較強的學科，融合了有機化學和無機化學的內容，屬于一種具有碳－金屬鍵的化學，目前得到了諸多行業的廣泛應用，如石油化工行業、制藥工業等[1]。在其發展的過程中逐漸和理論化學、合成化學、生物無機化學等學科建立了聯系，有效融合。目前關于金屬有機化學的研究主要包括過渡金屬有機化學和稀土金屬有機化學兩方面。

目前關于過渡金屬有機化學的研究較為深入，研究范圍廣泛，其發展速度較快，過渡金屬有機化學也是一種綜合性較強的交叉性學科，同催化學科之間存在密切聯系，兩者有效融合能夠形成較高活性和選擇性的催化劑，同時也可以當作特殊性能高分子材料使用。并且很多過渡金屬有機物便是效果確切的抗癌藥物、殺菌劑及抗生素等。除此之外，稀土金屬有機化學也是研究的重點，因為稀土資源的匱乏，因此可以將其應用于催化、熒光燈工作中。我國稀土資源十分豐富，加強對這門學科的研究有助于提高稀土金屬有機化學物的制備水平。例如合成中稀土有機氫化物則是通過稀土催化劑制備產生的一種物質。目前，對金屬有機化學應用的主要行業為醫療行業、農業以及工業。隨著對其研究的不斷深入，未來發展過程中還會應用于其他諸多行業，如能源、環保及材料等，有助于解決很多問題，促進相關行業的穩定發展，彌補傳統模式下生產發展存在的不足。

2 金屬有機化學發展現狀

目前金屬有機化學得到了廣泛的應用，具有極高的應用價值，其使用背景也十分廣泛，但是結合現狀分析，目前關于金屬有機化學的研究仍不夠深入，有待提高。若想進一步提高其應用水平，則需要全方位分析其發展及應用情況。金屬有機化學的最主要組成部分便是金屬有機化合物，結合發展現狀，應用最多的是碳－金屬鍵，但是仍然有諸多金屬元素無法合成對應的金屬有機化合物，所以還需要不斷完善合成方法，進行深入研究。

隨著相關研究的不斷深入，未來發展階段會有越來越多具備特殊性能的金屬有機化合物被人們發現。例如，在烯烴聚合反應下產生的戊金屬催化劑便是一種新型催化劑，目前通過研究又發現了而戊鐵能夠作為燃燒催化劑。在最初發展階段，金屬有機化學主要被應用于綠色化學科研中，確保反應原子的高選擇性。現如今，金屬有機化合物已經得到了諸多行業的廣泛應用，可作為光學材料、電子材料以及醫療材料，未來發展階段勢必會得到更為廣泛的應用，將研究理論轉化為有效生產力，促進各行各業的可持續發展[2]。

3 金屬有機化學在各領域的應用情況分析

3.1 金屬有機化學在工業中的具體應用

金屬有機化學在工業中的應用已經成為一種常態，同時應用十分廣泛，目前通過研究可知，金屬有機化合物中最為常見的類型為碳－金屬鍵，也是目前世界上最輕的一種金屬，對于工業的發展具有十分關鍵的作用。例如，在使用航空航天設備的過程中，其中金屬有機催化劑中便具有十分重要的金屬有機化學產品。但是目前我國對于工業領域中金屬有機化學的研究仍處于起步階段，在具體發展環節，還需要相關研究學者深入研究，促進工業的穩定發展。再比如，目前石油化工、高分子化工等催化劑對金屬有機化學的應用十分廣泛，對于提高工業技術水平具有積極意義。我國已經開始對碳金屬進行深入研究。受到八羰基合二鈷催化作用的影響，氫甲酰化能夠形成丁醇，在這一前提下，可以取代醇醛縮合法對乙醛進行高效處理[3]。

3.2 金屬有機化學在醫療領域的應用

對國家來說，醫療行業的長遠穩定發展具有重要的意義，是保證社會穩定和諧，經濟持續發展的重要基礎。目前世界各國都開始對醫療展開深入的研究。對目前醫藥產品世界市場情況進行分析，美國、日本生產的醫療產品幾乎占據了全部的市場份額。同時美國在醫療行業中對金屬有機化學的應用十分廣泛。我國為了提高自身的市場競爭優勢，則需要提高金屬有機化學在醫療行業中的應用水平，促進醫藥行業的可持續發展。例如，金屬有機化學中的有機汞化合物、有機砷化合物都可以作為醫藥商品，主要用于梅毒等疾病的治療。同時通過金屬有機化合物的進行抗癌藥物的研究也是目前醫療行業研究的重點，例如紅藥水中便含有有機汞化合物，具體應用時，醋酸苯汞或者汞溴紅2%的水溶液便是紅藥水，并且兩者還可以作為防腐劑、消毒劑使用。

3.3 金屬有機化合物在能源中的應用

對國家城市、工業發展來說，石油、煤炭是十分重要的不可再生資源，同時能源對國防事業、生產生活具有重要的意義，但是其減少嚴重。因此進行金屬有機化學的研究具有重要意義，有助于提高可再生清潔能源的吸收率、轉換率以及儲能率。對太陽能進行分析，在實際發展過程中，可以通過金屬有機化合物提高其開發能力。另外，氫氣屬于新型清潔能源的一種，也是目前應用十分廣泛的一種能源，其本身具有無污染的優勢，能夠實現仿生物功能的人工固氮技術。上述內容均屬于金屬有機化學的研究范圍，通過相關知識，可以在能源領域廣泛實施，促進能源行業的可持續發展。例如航天工業中對二戊鐵的應用十分普遍，可將其作為一種節能添加劑，有助于節約能源，效果明顯[4]。

3.4 金屬有機化學在新材料行業中的應用

研究人員還需要重視金屬有機化學在新材料行業中的應用，使用過程中。新型金屬膜在新材料行業中的應用能夠彌補傳統工藝生產的不足，其質地平穩、無氣泡，應用廣泛，都與金屬有機化合物息息相關，金屬有機化合物具有高耐熱性的優勢，在進行制備時，能夠滿足生產工藝的要求。除此之外，新材料領域中納米材料的制備也需要滿足生產工藝要求，因此需要金屬有機化合物參與，提高其材料性能的可抗性和高選擇性。在實際制備環節，金屬有機化合物的可控性較強，能夠溶解到有機溶劑中，因此反應選擇性良好。除此之外，還可以將其作為電子材料、光學材料等其他材料的催化劑使用，提高了材料的經濟性和性能，符合材料研發目標要求。

3.5 金屬有機化學在環保中的應用

隨著可持續發展環保理念的不斷深入，金屬有機化學在環保領域中的應用也得到了各界的廣泛重視。最初發展階段，主要將其應用于綠色化學中，有效減少反應成本，促進其穩定發展。現如今，綠色化學研究熱度顯著提升，關于防污染、防毒副產物的研究不斷深入。未來研究的重心在于環保和預防環境污染等方面。例如，在使用金屬－有機配位聚合物的過程中，有助于解決環境污染問題。將其應用于高污染化學工業中，能夠顯著降低污染程度，實現環保目標[5]。

3.6 金屬有機化學在農業中的應用

除了上述行業，金屬有機化學在農業中的應用也十分廣泛，例如很多發達國家都通過金屬有機化學進行農藥和化肥的制作。最為常見的產品有有機汞、有機化肥等，例如代森鋅、賽力散等。例如，在使用代森鋅的過程中，對小麥銹病、馬鈴薯晚疫病有積極的防治作用，并且使用這類產物毒副作用較低、效率較高、適用性廣泛。例如有機汞可以應用于除草，有機磷可以作為殺蟲劑使用，有效提高了農業生產效率[6]。

4 結束語

綜上所述，金屬有機化學是一門綜合性新興學科，隨著對其研究的不斷深入，其應用范圍也變得更加廣泛，應用價值得到顯著提升。作為化學學科的重要組成部分，金屬有機化學對于很多行業領域的發展具有推動作用，有助于提高生產水平，加快工業化、城市化步伐，為社會的發展做出貢獻。