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金属有机试剂的发展史-有机合成单元反应

时间:2023-10-28 理论教育 版权反馈
【摘要】:1760年,巴黎的一家军方药房合成的胂类有机化合物被认为是金属有机化合物和元素有机化合物的起源。1899年,被公认为现代金属有机化学之父的P.A.F.Barbier制备了金属有机镁试剂,并原位研究了其与酮类化合物的反应:随后,他的学生F.A.V.Grignard在此基础上发展了著名的Grignard反应。21世纪以来,金属有机化学作为有机化学的重要组成部分,越来越体现出了其重要性。这些杰出贡献均与金属有机化学紧密相关。

金属有机试剂的发展史-有机合成单元反应

1760年,巴黎的一家军方药房合成的胂类有机化合物被认为是金属有机化合物和元素有机化合物的起源。1827年,W.C.Zeise合成了第一个金属烯烃配合物Zeise盐,这标志着过渡金属有机化学的发展起步:

这是一个在空气中可以稳定存在的水合黄色配合物,可以在真空下加热脱水。1890年,L.Mond利用金属镍直接与CO反应,制备了第一个过渡金属羰基配合物——四羰基合镍。这个开拓性的工作标志着更多过渡金属羰基配合物的出现。在19世纪后期,此方法在工业上也被用于金属镍的纯化。

1899年,被公认为现代金属有机化学之父的P.A.F.Barbier制备了金属有机镁试剂,并原位研究了其与酮类化合物的反应:

随后,他的学生F.A.V.Grignard在此基础上发展了著名的Grignard反应。(www.xing528.com)

1923年,德国化学家F.Fischer和H.Tmpsch开发了以钴为催化剂、以合成气(CO和H2)为原料,在适当反应条件下合成以烷烃为主的液体燃料的费-托合成法。第二次世界大战后,金属有机化学得到了飞速的发展,二茂铁的发现以及Ziegler⁃Natta催化剂在烯烃聚合中的应用标志着金属有机化学理论上的突破以及金属有机化合物在工业生产中的巨大影响,并兴起了新一波金属有机化学的研究热。许多具有重大理论研究意义以及实际应用价值的金属有机化合物,如Vaska配合物、金属卡宾和卡拜化合物、Wilkinson催化剂、双氮配合物以及f区金属夹心配合物等等,均被合成并进行了认真的研究。1961年,D.C.Hodgkin利用X射线衍射证明了维生素B12辅酶中含有Co⁃C键,也属于金属有机化合物。

1972年,R.F.Heck发现了在过渡金属催化下的芳香或苄基卤代物与烯烃的偶联反应,为后续过渡金属催化的C—C键偶联反应开辟了新的研究方法。随后,许多偶联反应,如Sonogashira偶联、Negishi偶联、Stille偶联、Suzuki偶联等,以及金属有机化学理论的后续发展不仅解决了金属有机化学所关注的一些重要科学问题,也证明了金属有机化学在生命科学材料科学环境科学等交叉领域的应用价值。

21世纪以来,金属有机化学作为有机化学的重要组成部分,越来越体现出了其重要性。2001年,W.S.Knowles、R.Noyori以及K.B.Sharpless因他们在不对称催化领域的杰出成就而获得了诺贝尔化学奖;2005年,Y.Chauvin,R.H.Grubbs以及R.R.Schrock因在烯烃复分解反应方面的杰出贡献而获得了诺贝尔化学奖;2010年,R.Heck、E.⁃i.Negishi以及A.Suzuki因在偶联反应中的杰出贡献而获得了诺贝尔化学奖。这些杰出贡献均与金属有机化学紧密相关。

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