金属有机化合物的应用.ppt
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金属有机化合物气相外延基础及应用
制备技术
液相外延（LPE）
• 定义：是指在一定取向的单晶衬底上，利用溶质从过饱和 溶液中析出生长外延层的技术。 • 优点：生长设备比较简单、生长速度快、纯度比较高、外 延层的位错密度通常低于所用的衬底、操作安全。 • 缺点：表面形貌比较差、对外延层与衬底的晶格匹配要求 较高、当溶液中含有固-液分凝系数与1相差较大的组分时， 很难在生长方向获得均匀的固溶体组分或掺杂，在生长多 种材料和薄层、超薄层与复杂结构方面有局限性。 • LPE技术层广泛用于生长GaAs、GaAlAs、GaP、InP、 GaInAsP等半导体材料单晶层，制作发光二极管、双异质 结激光器、太阳能电池、微波器件等。时至今日LPE仍用 于某些期间的生产，如GaAs发光二极管。
气相外延（VPE）
• 定义：是将含有组成外延层元素的气态化合物输运至衬底 上，进行化学反应而获得单晶层的放法。 • 氯化物气相外延中金属与非金属都以氯化物形式输运。其 特点：设备比较简单、外延层纯度高。易于批量生产；但 Cl-VPE和所有的VPE方法一样使用的气体源或是易挥发的液 体源，具有毒性和腐蚀性，因而不仅要求生长系统密封性 好并且耐腐蚀，还需要有防毒、防暴、防火的安全措施。 • 氢化物气相外延与氯化物气相外延的区别在于采用非金属 的氢化物（如AsH3）取代其氯化物（AsCl3）。HVPE已用 于大规模商业生产同质GaAsP发光二极管（LED）。 • 氢化物与氯化物气相外延的共同的缺点是必须在反应室内 建立两个温区，以完成各自的反应。HVPE的原材料中的非 金属砷和磷的氢化物毒性比Cl-VPE使用的砷和磷的氯化物 更大。
MOVPE
• 氢气作为载气运载气体携带MO源 和氢化物等反应剂进入反应室，随 着气体流向加热衬底，其温度逐渐 升高，在气相中可能发生如下反应： 金属有机化合物[路易斯（Lewis） 酸]与非金属氢化物或有机化合物 （路易斯碱）之间形成加合物，当 温度进一步升高时，MO源和氢化 物及加合物的逐步热分解甚至气相 成核。气相中的反应品种扩散至衬 底表面后首先吸附到表面，然后吸 附的品种会在表面迁移并继续发生 反应，最终并入晶格形成外延层。 表面反应的副产物从生长表面脱附， 通过扩散，再回到主气流，被载气 带出反应室。此外也有部分气相反 应产物被气流直接带出反应室。
金属有机化学有机铝
Et3Al和TiCl4催化丙烯的等规聚合
CH3CH CH2
...
...
❖ 1954年K.Ziegler又发现用Al、H2和 CH2=CH2直接合成三乙基铝的方法。这对金 属化学领域又是一个重大的突破。其原料来
源丰富而价廉，制法在工业上可行，烷基铝
化学性质又极为活泼而用途广泛，以它为原
料大量生产其它有机化合物的条件已经具备
(CH2 CH)3Al (CH2 CH)AlEt2
R2AlH
b. 炔的铝氢化
R1C CR1
R1 C
C
R1
顺式加成
H
AlR2
BuC CH
DIBAH
heptane 50 4h
n-Bu
H
D2O
CC
H
AlBu2 i
n-Bu
H
H
D
90 %
t-BuC CH
了。于是，有机铝作为生产多种大吨位产品 的原料,进入化学工业之林，对于有机金属化 合物来说也是史无前例的创举。
二、有机铝的分类及物理性质
❖ 按照铝原子所连的三个基团（或原子）
❖ R3Al R2AlX ❖ R=烃基
RAlX2
❖ Z=H, F, Cl, Br, I, OR, SR, NH2, NHR, NR2, PR2等。
三 制备：
❖ 1 有机铝卤化物及假卤化物（假卤化物即氰 化物，硫化物）
① 2 Al
3RX
R3Al2X3
倍半卤化物
R3Al2X3
R2AlX RAlx2 NaX Na[RAlX3] 不溶于烃
2R3Al2Cl3 KCl
3R2AlCl + KAlCl4
R3Al2Cl3 AlCl3 R=Me,Et等
Stille反应(有机锡反应)ppt课件
（1）有机锡与碳酰卤的反应
O
SnB3Pud/C
Cl
Y
64-91%
其中X=H,Me,OMe Y=H,Me,OMe
Pd/C催化剂对取代肉桂酰氯与三丁基锡试剂的交叉偶联反 应具有较高的催化活性，可代替均相催化剂用于查而酮 的合成。
精品课件
（2）有机锡与磺酰卤的反应
精品课件
四、其他类型的有机锡反应
+ + R4Sn 4NaBr 3Sn + Sn4R 8NaCl
精品课件
(2)有机锡卤化合物的制备
用卤素、卤化氢、 BF3,S2O,C2l
等试剂将四有机锡卤化物卤
化是合成有机锡卤化物的常用方法。
+ R4Sn X2
+ R3SnX RX
+ (6 H C 5 ) 4 Sn B3F
+ (6 C H 5 )3 SnF C 6 H 5 B2F
精品课件
苄基卤的反应
Crawforth等用一种含P和N配体的钯试剂作催化剂，对于苄 基溴的催化效果比较好。
+ Br SnB3u
O
COOEtPd(11)/LigandA 2-48h
COOEt
31-89%
LigandHA 3C:
N
Pd
H3C
CH3 O
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不饱和卤代烃的反应
精品课件
三、有机锡与酰卤的反应
C H 2
(1nB)uLi
C H 3
*
N Sn3B(u2)MeOHN
Me Ph
Me Ph
Me Ph
有机锡试剂合成手性环状化合物是手性环状化合物的合成 方法之一。
精品课件
（4）三卤代有机锡的反应
金属有机化合物的合成方法及应用
金属有机化合物的合成方法及应用摘要:金属有机骨架(Metal-organic Frameworks，MOFs)材料是目前受到广泛关注的一种新功能材料，具有特殊的拓扑构造、内部排列的规那么性以及特定尺寸和形状的孔道，而且制备MOFs的金属离子和有机配体的选择范围非常大，经常具有不饱和配位的金属位和大的比外表积，这在化学工业中有着广阔的应用前景。
本文介绍了金属有机骨架材料的构造、合成方法及应用。
关键词：金属有机骨架；配位聚合物；合成方法；应用一、前言1.金属有机的简介金属有机骨架(MOFs)材料是由含氧或氮的有机配体与过渡金属连接而形成的网状骨架构造。
也可称为：金属—有机络合聚合、配位聚合、有机一无机杂化材料等。
最近十多年，羧酸配体与金属配位形成的新颖构造大量出现，MOFs这一术语使用越来越多。
越来越多。
MOFs主要是通过金属离子和有机配体自组装的方式，由金属或金属簇作为顶点，通过刚性的或半刚性的有机配体连接而成。
由配位基团包裹金属离子而形成的小的构造单元称为次级构造单元。
在MOFs合成中，利用羧酸与金属离子的键合，将金属离子包裹在M—O—C形成的SBU构造的中心，这样有利于骨架的延伸以及构造的稳定。
MOFs是一类具有广泛应用的新型多孔有机—无机杂化固体材料。
和无机分子筛相似，MOFs具有特殊的拓扑构造、内部排列的规那么性以及特定尺寸和形状的孔道。
但在化学性质上，MOFs不同于无机分子筛，其孔道是由金属和有机组分共同构成的，对有机分子和有机反响具有更大的活性和选择性。
而且，制备MOFs的金属离子和有机配体的选择范围非常大，可以根据所需材料的性能，如孔道的尺寸和形状等，选择适宜的金属离子以及具有特定官能团和形状的有机配体。
另外，MOFs的制备简单，一般采用一步合成法，即金属离子和有机配体自组装而成，不用进展交换处理，故比沸石等材料的合成更容易一些。
因此它作为一种新型的多孔材料已经成为材料化学领域中的一个研究热点[1]。
有机金属化合物的反应.最全优质PPT
O T H FRO M g C l H 3 O + RO H
③与醛酮的反应 格利雅试剂与甲醛反应得到多一个碳的伯醇，与其它 醛酮反应则分别得到仲醇和叔醇。
M g C l + H C H O E t 2 O
甲醛
C H 2 O M g C lH 3 O +
C H 2 O H
多1个C的伯醇
+ CH3(CH2)4CH2M gBr
+ CH2Br
CH3CH2MgBr THF
CH2Cl
+
Cl
MgCl THF
CH2CH2CH3 81%
Cl 88%
②与环氧乙烷的反应
+ P h M g C l
O T H FP h
O M g C l H 3 O +P h
O H
多2个C的伯醇
与不对称的环氧化合物反应时，格利雅试剂进攻位 阻较小的碳。
+ R M g C l
如果一个 , 不饱和酮的羰基和一个很大的基团如叔丁
基相连，无论用哪一种格利雅试剂，都得到1,4-加成产物。
O Ph
(1) C2H5MgBr (2) H2O
C2H5 O Ph
1,4-加成 100%
(1) PhMgBr (2) H2O
Ph O Ph
1,4-加成 100%
为了得到1,4-加成产物，常在反应中加入催化量的卤化亚 铜（通常是5% mol）。
有机锂试剂可以发生类似格利雅试剂所起的几乎所有
反应。只是与 , 不饱和羰基化合物主要发生1,2-加
成反应。
此外，由于有机锂试剂比格利雅试剂具有更强的亲核性， 所以与格利雅试剂相比，有机锂试剂又有如下特点：
《金属有机化学》ppt课件
25
生物成像技术中应用
2024/1/26
金属有机荧光成像剂
利用金属有机化合物的荧光性质，设计合成具有高亮度、 高稳定性的荧光成像剂，用于生物体内荧光成像。
金属有机核磁共振成像剂
将具有顺磁性的金属有机化合物作为核磁共振成像剂，提 高成像的分辨率和对比度。
金属有机光声成像剂
利用金属有机化合物的光声性质，设计合成具有高吸收系 数和高光热转换效率的光声成像剂，用于生物体内光声成 像。
定义
金属有机化学是研究金属与有机 化合物之间相互作用、反应机理 以及合成应用的一门学科。
发展历程
自19世纪末发现金属有机化合物 以来，金属有机化学经历了漫长 的发展历程，逐渐发展成为一个 独立的学科领域。
4
研究领域及意义
研究领域
金属有机化学的研究领域广泛，包括 金属有机化合物的合成、结构、性质 、反应机理以及应用等方面。
意义
金属有机化学在有机合成、催化、材 料科学、生物医药等领域具有广泛的 应用价值，对推动化学学科的发展具 有重要意义。
2024/1/26
5
与其他学科关系
与无机化学的关系
金属有机化学与无机化学密 切相关，金属有机化合物中 的金属元素通常来自无机化 学领域。
与有机化学的关系
金属有机化学是有机化学的 一个重要分支，研究金属与 有机化合物之间的相互作用 和反应。
实例分析
烯烃的氢化反应中，金属有机催化剂如铂、钯等通过与烯烃形成配位键，降低 反应活化能，促进氢气的加成。
2024/1/26
16
多相催化作用原理及实例分析
多相催化作用原理
催化剂与反应物处于不同相态的催化反应，通常涉及固体催化剂与气体或液体反 应物之间的相互作用。
生物成像技术中应用
2024/1/26
金属有机荧光成像剂
利用金属有机化合物的荧光性质，设计合成具有高亮度、 高稳定性的荧光成像剂，用于生物体内荧光成像。
金属有机核磁共振成像剂
将具有顺磁性的金属有机化合物作为核磁共振成像剂，提 高成像的分辨率和对比度。
金属有机光声成像剂
利用金属有机化合物的光声性质，设计合成具有高吸收系 数和高光热转换效率的光声成像剂，用于生物体内光声成 像。
定义
金属有机化学是研究金属与有机 化合物之间相互作用、反应机理 以及合成应用的一门学科。
发展历程
自19世纪末发现金属有机化合物 以来，金属有机化学经历了漫长 的发展历程，逐渐发展成为一个 独立的学科领域。
4
研究领域及意义
研究领域
金属有机化学的研究领域广泛，包括 金属有机化合物的合成、结构、性质 、反应机理以及应用等方面。
意义
金属有机化学在有机合成、催化、材 料科学、生物医药等领域具有广泛的 应用价值，对推动化学学科的发展具 有重要意义。
2024/1/26
5
与其他学科关系
与无机化学的关系
金属有机化学与无机化学密 切相关，金属有机化合物中 的金属元素通常来自无机化 学领域。
与有机化学的关系
金属有机化学是有机化学的 一个重要分支，研究金属与 有机化合物之间的相互作用 和反应。
实例分析
烯烃的氢化反应中，金属有机催化剂如铂、钯等通过与烯烃形成配位键，降低 反应活化能，促进氢气的加成。
2024/1/26
16
多相催化作用原理及实例分析
多相催化作用原理
催化剂与反应物处于不同相态的催化反应，通常涉及固体催化剂与气体或液体反 应物之间的相互作用。
金属有机骨架化合物的合成制备应用简介课件
在合成制备方面，需要进一步探索高效、环保、低成本的合成方法，以 降低MOFs的生产成本，促进其在工业上的广泛应用。
在应用方面，需要深入研究MOFs的构效关系和作用机制，以提高其在不 同领域的应用效果和可靠性。同时，也需要加强MOFs在实际应用中的安 全性和稳定性的研究，以确保其长期有效性和可靠性。
THANKS
水解。
合成困难
合成具有特定结构和性质的金 属有机骨架需要精确的控制条 件和过程。
孔径调控难度大
孔径大小是金属有机骨架的重 要性质，但调控难度较大，难 以实现孔径的精确控制。
应用领域有限
目前金属有机骨架化合物的应 用主要集中在气体储存和分离 领域，其他领域的应用有待进
一步开发。
未来的研究方向与前景
提高稳定性
气体传感和检测
金属有机骨架化合物对特定气体具有高灵敏度， 可以用于气体传感和检测领域。它们能够快速响 应有害气体，为环境监测和安全防护提供有力支持。
在催化领域的应用
酸性催化
某些金属有机骨架化合物具有酸性催化功能，可用于酯 化、烷基化等有机合成反应。这为高效合成复杂有机分子 提供了新的途径。
光催化
结合金属有机骨架化合物的光响应性质，可以实现光催 化反应。这为利用太阳能驱动化学反应提供了新的可能性。
通过改进合成方法和条件，提高金属 有机骨架化合物的稳定性，使其在实 际应用中更可靠。
拓展应用领域
积极探索金属有机骨架化合物在其他 领域的应用，如催化、光电、生物医 学等。
多功能化
通过设计具有多功能性的金属有机骨 架化合物，实现在单一材料中同时实 现多种功能。
绿色合成方法
开发环保、高效的合成方法，减少对 环境的负面影响，实现可持续发展。
结构
在应用方面，需要深入研究MOFs的构效关系和作用机制，以提高其在不 同领域的应用效果和可靠性。同时，也需要加强MOFs在实际应用中的安 全性和稳定性的研究，以确保其长期有效性和可靠性。
THANKS
水解。
合成困难
合成具有特定结构和性质的金 属有机骨架需要精确的控制条 件和过程。
孔径调控难度大
孔径大小是金属有机骨架的重 要性质，但调控难度较大，难 以实现孔径的精确控制。
应用领域有限
目前金属有机骨架化合物的应 用主要集中在气体储存和分离 领域，其他领域的应用有待进
一步开发。
未来的研究方向与前景
提高稳定性
气体传感和检测
金属有机骨架化合物对特定气体具有高灵敏度， 可以用于气体传感和检测领域。它们能够快速响 应有害气体，为环境监测和安全防护提供有力支持。
在催化领域的应用
酸性催化
某些金属有机骨架化合物具有酸性催化功能，可用于酯 化、烷基化等有机合成反应。这为高效合成复杂有机分子 提供了新的途径。
光催化
结合金属有机骨架化合物的光响应性质，可以实现光催 化反应。这为利用太阳能驱动化学反应提供了新的可能性。
通过改进合成方法和条件，提高金属 有机骨架化合物的稳定性，使其在实 际应用中更可靠。
拓展应用领域
积极探索金属有机骨架化合物在其他 领域的应用，如催化、光电、生物医 学等。
多功能化
通过设计具有多功能性的金属有机骨 架化合物，实现在单一材料中同时实 现多种功能。
绿色合成方法
开发环保、高效的合成方法，减少对 环境的负面影响，实现可持续发展。
结构
有机金属化学 ppt课件
(CH3)3SnBr 三甲基溴化锡(Ⅳ)
C6H6HgCl
苯基氯化汞(Ⅱ)
(CH3)2TlNO3 二甲基硝酸铊(Ⅲ)
C6H6MgBr 苯基溴化镁(Ⅱ)
IVA和IIIA族金属有机化合物
按其氢化物的取代物命名
(CH3)4Si
四甲基硅烷
(CH3)2(C2H5)2Si 二甲基二乙基硅烷
(C6H5)4Si
(2)金属的羰基络合物、烯烃、炔烃络合物， 以配位键为特征；
(3)金属茂、苯或其他芳烃“夹心”结构络合 物，以多中心键为特征。
(四)按有机配体提供的电子数分类
常见的配位体被分成八类(参见下表)， 相应的金属有机络合物，称为某电子配 位体络合物
除了这些配位体外，还可能有其他取代 基或辅助配位体与金属相连，如-OH、 OR2、-SH、NH3、-NHR、NO、-F、Cl、-Br、-I等
四乙基铅：汽油的抗震剂，有机锡化合物：高分子
聚合物的稳定剂和聚烯烃、橡胶等的防老剂等
硅酮聚合物：橡胶、塑料、涂料、粘合剂、润滑剂等， 可用作火箭、高速飞机等领域中耐油、耐高温或低温 的特种材料。
其他元素有机聚合物，包括高分子金属络合物，可用 作胶粘剂、阻燃剂、催化剂等。
金属有机聚合物在粘流态拉丝或制成其他形状，然后 高温裂解，可制得特定形状的陶瓷材料。用这种方法 已合成出有机碳硅烷--碳化硅纤维。
如下面络合物中P以桥键形式分别与两 个Fe原子相连，表示为：
下列络合物命名为：
第二章 IA和IIA族有机金属化合物
电负性小，性质活泼 Li,Mg(包括Be)为共价键，其他为离子键 有机Li, Mg试剂应用广泛，主要讨论对
象
有机合成 工业应用
有机锂化合物
结构和组成 RLi: 缔合状态
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金属有机化合物的应用
桂耀荣
目录
金属有机化学 金属有机化合物 金属有机化合物在有机合成中的应用 金属有机化合物在医药方面的应用 金属有机化合物在农业上的应用 参考文献
金属有机化学和配位化学分别是从有机化学 和无机化学两个领域中发展起来而又密切联
系的学科。金属有机化学是无机化学与有机 化学相结合的边缘学科, 它是研究金属有机化 合物的制备、性质、组成、结构、化学变化 规律及其应用的科学。
O
R'
OCR''
Sn
(其中R、R'、R'''为烃基）
R
OCR''
O
金属有机化合物在农业上的应用
1、许多金属有机化合物有生物毒性，因此广泛应 用于农药，例如：代森锌，广泛用于防治各种 麦的锈病、马铃薯晚疫病、黄瓜霜病及蔬菜病 害。
②乌尔曼(Ullmann) 联芳烃合成：芳香卤化物与铜 共热发生偶联反应。
③Reppe丁二烯合成 乙炔和两分子甲醛在乙炔亚 铜的催化作用下发生炔化作用得到1, 4- 丁炔二醇, 进而经一系列反应最终得丁二烯。
Sandmeyer 反应
重氮盐用氯化亚铜或溴化亚铜处理，得到氯代或 溴代芳烃：
1、有机砷药物
如乙酰胂胺，盐酸氧苯胂等，主要用于治疗性病， 前者为抗滴虫药，后者对螺旋体有强力杀灭作用， 多用作治疗梅毒等疾病。·
HO O As HO
乙酰胂胺
OH NHCOCH3
O As
OH
NH2·HCl 盐酸氧苯胂
2、有机汞药物
如醋酸苯汞、汞溴红等。醋酸苯汞主要用作防腐剂 （用量0.001%），汞溴红俗称红汞，常用作消毒剂， 它的2%水溶液就是我们常用的红药水。
4、有机锂在合成中的应用
①与CO2及活泼氢的化合物反应生成羧酸或 释放相应烃
②与羰基化合物的加成得到各级醇 ③与羧酸反应生成羧酸盐
5、有机铜(Sandmeyer、Gattermann、 Ullmam反应)、Reppe合成
① Sandmeyer、Gattermann反应：用氯化亚铜或 溴化亚铜处理重氮盐得到芳香氯化物或溴化物的反 应称sandmeyer 反应,这个反应也可用铜和HCl或 HBr来实现, 在这种情况下称为Glattermann反应。
金属有机化合物在有机合成中的应用
金属有机化合物在有机合成中的主要应用： 1、有机锌(Reformatsky reaction) 2、有机钠(Wurtz反应,Wurtz—Fittig反应) 3、有机镁(Grignard 反应) 4、有机锂 5、有机铜
(Sandmeyer、Gatterm ann、Ullm ann 反应)、 Reppe合成HgOHO NhomakorabeaO
O
ONa
Hg O C CH3
Br
Br
COONa
醋酸苯汞
汞溴红
3、有机锑药物
如酒石酸锑钾（又叫吐酒石）主要用于血吸虫病治疗；葡萄糖酸锑钠用于黑热病治疗；
抗癌锑又叫氨三乙酸锑，用于纤维肉瘤、胃瘤、肠癌等治疗。
OCO HC O Sb
HC O
CH2OH
CHOH OH
CHO Sb O
CHO
OH O Sb O
①Wurtz反应：当卤代烷(通常为溴代烷或碘 代烷) 用金属处理时，两个烷基连在一起得到 烷烃。
②Wurtz—Fittig反应：当卤代烷和卤代芳烃 用金属钠处理时，烷基和芳香烃基连在一起， 得到烷基芳香烃。
Wurtz Reaction
2RX + 2Na
R—R + 2NaX
Wurtz-Fittig Reaction
从19世纪50年代至20世纪50年代这期间，金 属有机的发展，主要是主族元素的金属有机， 过渡元素的金属有机化学则是在上世纪50年 代以后才大大发展起来的。
金属有机化合物
金属有机化合物：凡是化合物中含有碳一金属 键的都是金属有机化合物，即具有M—C键的 化合物。 金属有机化合物的发现很早，第一个是Zeise 盐K[(CH2=CH2)PtCI3]，发现于1827年：第二 个是Cacodyl(CH3)2As—As(CH3)2，发现于 1837年。
Ullmann反应
卤代芳烃在铜粉存在下加热发生偶联反应生成联苯 类化合物。如碘代苯与铜粉共热得到联苯：
2
I Cu
100~350℃
Reppe丁二烯合成
HCHO + HC CH + HCHO Cu2C2 H2C C C CH2 +2H2
OH
OH
CH2CH2CH2CH2 —H2O
OH
OH
—2H2O
Br
+ 2CH3I
Na Et2O
Br
CH3
CH3
Na C6H6
CH3I +
CH3
Br
3、有机镁(Grignard 反应) 在合成中 的应用
①、格氏试剂和羰基双键或其他极性双键或 叁键的加成反应。
②、格氏试剂和含有活泼氢原子或活泼卤原 子的化合物发生复分解反应, 使得格氏试剂的 烷基转变为烷烃。
Ar N2+X- Cu2X2 Ar X ( X=Cl、Br )
Gattermann 反应
重氮盐用新制的铜粉代替亚铜盐作催化剂，与浓盐酸 或氢溴酸发生置换反应得到氯代或溴代芳烃：
Ar
N2+X-
+
HX(浓）
Cu粉 ～50℃
Ar
X ( X=Cl、Br、CN、NO2 )
本法优点是操作比较简单，反应可在较低温度下进行， 缺点是其产率一般较Sandmeyer反应低。
O
—H2O
H2C
C H
C H
CH2
6、 PdCl2-CuCl2催化氧化乙烯
PdCl2-CuCl2 H2C CH2 + 1/2 O2 100-125℃ CH3CHO
金属有机化合物在医药方面的应用
1、有机砷药物 2、有机汞药物 3、有机锑药物 4、有机锡药物
金属有机化合物在医药方面的应用
CHO
O
CH2OH
CHOH
CH 3Na+·9H2O
CH
CH
O C OK 酒石酸锑钾
COO-
-
CH2COOH N CH2COOH Sb H+·2H2O
COOH
2
COO-
葡萄糖酸锑钠
抗癌锑
4、有机锡药物
如用RR’SnO与R’’COOH以1:2摩尔比进行反应得一 种构型化合物,这个中化合物具有抗癌活性.
6、PdCl2-CuCl2催化氧化乙烯等。
1、有机锌(Reformatsky反应)
醛或酮与α-卤代酸酯和锌在惰性溶剂中反应,经水 解后得到β-羟基酸酯。
O
Zn
R C R' + XCH2COOEt
OZnX
OH
R C CH2COOEt H3O+ R C CH2COOEt
R'
R'
2、有机钠在合成中的应用
桂耀荣
目录
金属有机化学 金属有机化合物 金属有机化合物在有机合成中的应用 金属有机化合物在医药方面的应用 金属有机化合物在农业上的应用 参考文献
金属有机化学和配位化学分别是从有机化学 和无机化学两个领域中发展起来而又密切联
系的学科。金属有机化学是无机化学与有机 化学相结合的边缘学科, 它是研究金属有机化 合物的制备、性质、组成、结构、化学变化 规律及其应用的科学。
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(其中R、R'、R'''为烃基）
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金属有机化合物在农业上的应用
1、许多金属有机化合物有生物毒性，因此广泛应 用于农药，例如：代森锌，广泛用于防治各种 麦的锈病、马铃薯晚疫病、黄瓜霜病及蔬菜病 害。
②乌尔曼(Ullmann) 联芳烃合成：芳香卤化物与铜 共热发生偶联反应。
③Reppe丁二烯合成 乙炔和两分子甲醛在乙炔亚 铜的催化作用下发生炔化作用得到1, 4- 丁炔二醇, 进而经一系列反应最终得丁二烯。
Sandmeyer 反应
重氮盐用氯化亚铜或溴化亚铜处理，得到氯代或 溴代芳烃：
1、有机砷药物
如乙酰胂胺，盐酸氧苯胂等，主要用于治疗性病， 前者为抗滴虫药，后者对螺旋体有强力杀灭作用， 多用作治疗梅毒等疾病。·
HO O As HO
乙酰胂胺
OH NHCOCH3
O As
OH
NH2·HCl 盐酸氧苯胂
2、有机汞药物
如醋酸苯汞、汞溴红等。醋酸苯汞主要用作防腐剂 （用量0.001%），汞溴红俗称红汞，常用作消毒剂， 它的2%水溶液就是我们常用的红药水。
4、有机锂在合成中的应用
①与CO2及活泼氢的化合物反应生成羧酸或 释放相应烃
②与羰基化合物的加成得到各级醇 ③与羧酸反应生成羧酸盐
5、有机铜(Sandmeyer、Gattermann、 Ullmam反应)、Reppe合成
① Sandmeyer、Gattermann反应：用氯化亚铜或 溴化亚铜处理重氮盐得到芳香氯化物或溴化物的反 应称sandmeyer 反应,这个反应也可用铜和HCl或 HBr来实现, 在这种情况下称为Glattermann反应。
金属有机化合物在有机合成中的应用
金属有机化合物在有机合成中的主要应用： 1、有机锌(Reformatsky reaction) 2、有机钠(Wurtz反应,Wurtz—Fittig反应) 3、有机镁(Grignard 反应) 4、有机锂 5、有机铜
(Sandmeyer、Gatterm ann、Ullm ann 反应)、 Reppe合成HgOHO NhomakorabeaO
O
ONa
Hg O C CH3
Br
Br
COONa
醋酸苯汞
汞溴红
3、有机锑药物
如酒石酸锑钾（又叫吐酒石）主要用于血吸虫病治疗；葡萄糖酸锑钠用于黑热病治疗；
抗癌锑又叫氨三乙酸锑，用于纤维肉瘤、胃瘤、肠癌等治疗。
OCO HC O Sb
HC O
CH2OH
CHOH OH
CHO Sb O
CHO
OH O Sb O
①Wurtz反应：当卤代烷(通常为溴代烷或碘 代烷) 用金属处理时，两个烷基连在一起得到 烷烃。
②Wurtz—Fittig反应：当卤代烷和卤代芳烃 用金属钠处理时，烷基和芳香烃基连在一起， 得到烷基芳香烃。
Wurtz Reaction
2RX + 2Na
R—R + 2NaX
Wurtz-Fittig Reaction
从19世纪50年代至20世纪50年代这期间，金 属有机的发展，主要是主族元素的金属有机， 过渡元素的金属有机化学则是在上世纪50年 代以后才大大发展起来的。
金属有机化合物
金属有机化合物：凡是化合物中含有碳一金属 键的都是金属有机化合物，即具有M—C键的 化合物。 金属有机化合物的发现很早，第一个是Zeise 盐K[(CH2=CH2)PtCI3]，发现于1827年：第二 个是Cacodyl(CH3)2As—As(CH3)2，发现于 1837年。
Ullmann反应
卤代芳烃在铜粉存在下加热发生偶联反应生成联苯 类化合物。如碘代苯与铜粉共热得到联苯：
2
I Cu
100~350℃
Reppe丁二烯合成
HCHO + HC CH + HCHO Cu2C2 H2C C C CH2 +2H2
OH
OH
CH2CH2CH2CH2 —H2O
OH
OH
—2H2O
Br
+ 2CH3I
Na Et2O
Br
CH3
CH3
Na C6H6
CH3I +
CH3
Br
3、有机镁(Grignard 反应) 在合成中 的应用
①、格氏试剂和羰基双键或其他极性双键或 叁键的加成反应。
②、格氏试剂和含有活泼氢原子或活泼卤原 子的化合物发生复分解反应, 使得格氏试剂的 烷基转变为烷烃。
Ar N2+X- Cu2X2 Ar X ( X=Cl、Br )
Gattermann 反应
重氮盐用新制的铜粉代替亚铜盐作催化剂，与浓盐酸 或氢溴酸发生置换反应得到氯代或溴代芳烃：
Ar
N2+X-
+
HX(浓）
Cu粉 ～50℃
Ar
X ( X=Cl、Br、CN、NO2 )
本法优点是操作比较简单，反应可在较低温度下进行， 缺点是其产率一般较Sandmeyer反应低。
O
—H2O
H2C
C H
C H
CH2
6、 PdCl2-CuCl2催化氧化乙烯
PdCl2-CuCl2 H2C CH2 + 1/2 O2 100-125℃ CH3CHO
金属有机化合物在医药方面的应用
1、有机砷药物 2、有机汞药物 3、有机锑药物 4、有机锡药物
金属有机化合物在医药方面的应用
CHO
O
CH2OH
CHOH
CH 3Na+·9H2O
CH
CH
O C OK 酒石酸锑钾
COO-
-
CH2COOH N CH2COOH Sb H+·2H2O
COOH
2
COO-
葡萄糖酸锑钠
抗癌锑
4、有机锡药物
如用RR’SnO与R’’COOH以1:2摩尔比进行反应得一 种构型化合物,这个中化合物具有抗癌活性.
6、PdCl2-CuCl2催化氧化乙烯等。
1、有机锌(Reformatsky反应)
醛或酮与α-卤代酸酯和锌在惰性溶剂中反应,经水 解后得到β-羟基酸酯。
O
Zn
R C R' + XCH2COOEt
OZnX
OH
R C CH2COOEt H3O+ R C CH2COOEt
R'
R'
2、有机钠在合成中的应用