第四章-高等无机化学-课件

第4章有机金属化学

掌握有机金属化合物的基本概念掌握有机金属化合物配体类型及键合方式掌握有效原子序数规则(18电子规则)及应用了解典型有机金属化合物的结构及性质过渡金属羰基化合物、类羰基过渡金属化合物不饱和链烃配合物、夹心型配合物等了解有机金属化合物的催化性质及应用目标&要求

有机金属化学包括了为数众多的一大类化合物，它是有机化学、无机化学、配位催化及量子化学等化学分支学科相互渗透的边缘领域，同时又是无机化学极其活跃的新兴领域之一。

引言配位化合物原子簇化合物有机金属化合物

金属有机化学和有机金属化学是同一概念不同的说法，直译英文为有机金属化学(OrganometallicChemistry)，中文习惯称为金属有机化学。引言

研究有机金属化学具有重要的理论意义。如有机金属化合物具有新颖的结构（如二茂铁、二苯铬的夹心结构），独特的化学成键（如－协同成键）。有机金属化合物在有机合成和化工生产中可以用作均相催化剂，因此具有实际应用价值。如1955年Ziegler-Natta(齐格勒－纳塔)发明的催化剂(R3Al+TiCl3)用于催化乙烯－丙烯均相聚合反应，使聚乙烯、聚丙烯工业得以迅速发展，成为世界年产量高达几千万吨的高分子工业中最大的产品。又如使用[RhI2(CO)2]－催化剂可实现甲醇中插入CO的反应，即甲醇经羰基化生成乙酸，产率高达99%，经济效益很高，美国采用该方法每年生产乙酸约45万吨。引言

此外，有机金属化合物还是烯烃的氢醛基化反应、同分异构化以及氧化加成等反应的催化剂。二烷基锡是聚氯乙烯和橡胶的稳定剂，用以抗氧和过滤紫外线。利用形成四羰基镍可以达到精炼镍的目的。在半导体研制中，利用有机金属化合物的热解，已经成功地制备了一系列III－V族和III－VI族的半导体化合物。引言一、有机金属化学概述二、有机金属化合物简介三、有机金属化合物的应用第一节有机金属化学概述1.1有机金属化学及有机金属化合物的定义1.2有机金属化学发展历史1.3有机金属化合物的分类1.4主族金属和过渡金属有机金属化合物的不同特点1.5有机金属化合物配体类型及与过渡金属键合方式1.1有机金属化学及有机金属化合物的定义

有机金属化学研究金属与有机基团直接相键合的一类化合物。有机金属化合物中与金属键合的原子绝大多数是碳,但也有其他原子,如二乙硫基汞(C2H5S)2Hg中乙硫基通过硫和汞键合;四丙氧基钛(C3H7O)4Ti中丙氧基和钛键合。广义地说,上述非M-C键的化合物,甚至准金属和非金属(B,P,Si等)与有机基团形成的化合物都归属有机金属化学范畴;但狭义地说,有机金属化合物是指金属和一个或多个碳原子之间直接键合的化合物。金属与有机基团的键合不是通过碳,而是通过其他元素的原子所形成的化合物可称为金属有机化合物。第一节有机金属化学概述

即使有金属－碳键存在的化合物，有些显然属于无机物，如金属碳化物(CaC2,Mg2C3,Al4C3)和氰化物(KCN)。但是，带有羰基(CO)的金属化合物显示出有机物的性质，则列入有机金属化合物；金属氢化物属于有机金属化合物;B或Si-C化合物是有机金属化合物。周期表位于P以下的As,Sb,Bi的化合物通常按有机金属化合物处理。事实上，化学物质的分类只是为了研究方便，并没有非常严格的界定，通常是除了依据定义，还应根据物质的性质进行分类。

电负性也用作定义标准，一般将电负性在2.0(含)以下元素与C成键的化合物称为有机金属化合物。1.1有机金属化学及有机金属化合物的定义第一节有机金属化学概述1.2有机金属化学发展历史第一节有机金属化学概述

纵观有机金属化学发展史，其特点是充满了多样性和意外性。因此,有人说金属有机化学的历史是一部充满意外发现的历史。

最早的有机金属化合物是1827年由丹麦药剂师Zeise用乙醇和氯铂酸盐反应而合成的1900年Grignard发现了Grignard试剂

金属与烷基以

键直接键合的化合物是1849年由Frankland在偶然的机会中合成的1890年Mond发现了羰基镍的合成方法Frankland是He的发现人。他设计的是一个获取乙基游离基的实验：实验中误将C4H10当成了乙基游离基；但是这却是获得二乙基锌的惊人发现。所以人们称这个实验为“收获最多的失败”。直到1900年Grignard试剂发现前，烷基锌一直作为是重要的烷基化试剂使用。

获得1912年诺贝尔化学奖

1950年初有机金属化学飞速发展，是有机金属化学新纪元的开端

1951年Pauson和Miller合成著名的“夹心饼干”——二茂铁1953年末Ziegler（齐格勒）领导的西德MaxPlank煤炭研究所发现了Ziegler催化剂。随后，Natta（纳塔）发现Natta催化剂，合称Ziegler-Natta催化剂Ziegler,Natta（1963年）Wilkison,Fischer（1973年）等由于这些研究获得了诺贝尔化学奖。有机金属化学是一个闪烁着诺贝尔光环的前沿领域！！

2000年AlanJ.Heeger,AlanG.MacDiarmid,HidekiShirakawa因Ziegler-Natta催化合成导电高分子—聚乙炔而获得诺贝尔奖。

1.3有机金属化合物的分类

按金属元素的种类分类有机主族金属化合物有机过渡金属化合物按有机金属化合物的配体分类

配体：碳原子与金属形成键，配体大都为有机基团的阴离子，如烷基、苯基等。

酸配体：碳原子与金属形成－反馈键，配体一般为中性分子，如CO等。

配体：碳原子与金属形成键，其配体是烯烃和炔烃；或者是具有离域

键的环状体系，如环戊二烯基、苯等。第一节有机金属化学概述1.3有机金属化合物的分类

按有机基团分类烷基羰基氮分子亚硝基氰基异氰基不饱和烃（烯烃炔烃）环多烯（环戊二烯苯）卡宾卡拜第一节有机金属化学概述1.4主族金属和过渡金属有机金属化合物的不同特点

从键型考虑，主族金属的M－C键大多数是离子型的，而过渡金属的M－C键一般是共价型的。以价层电子数考虑，主族金属的有机金属化合物遵守八隅体规则，过渡金属的有机金属化合物遵守有效原子序数规则。第一节有机金属化学概述1.4主族金属和过渡金属有机金属化合物的不同特点

金属－碳键的键型有离子型、共价型和缺电子共价型三类。主族金属的M－C键大多是离子型的，也有部分金属如Li,Be,Mg,Al等形成缺电子共价型。Ca,Sr,Ba,Ra的有机金属化合物较难得到，因此这类化合物研究较少。过渡金属的M－C键一般都是共价型的，属于内过渡金属的La系和Ac系元素也生成离子型和共价型的有机金属化合物，但数量比过渡金属少得多。第一节有机金属化学概述1.4主族金属和过渡金属有机金属化合物的不同特点元素周期表中不同元素形成的M－C键类型第一节有机金属化学概述1.4主族金属和过渡金属有机金属化合物的不同特点第一节有机金属化学概述主族金属形成的有机金属化合物遵守:八隅体规则(octertrule)：金属价电子数与配体提供的电子数总和等于8的分子是稳定的。如Pb(C2H5)4中Pb的价电子数为4，每个乙基提供1个电子形成键，价层电子总数等于8，该化合物稳定。

IA,IIA,IIIA族金属的价电子数较少，加上配体电子数后价层电子总数仍小于8，故形成的有机金属化合物属于缺电子型，它们常表现出与溶剂缔合，本身聚合或形成多电子2中心键的趋势。1.4主族金属和过渡金属有机金属化合物的不同特点第一节有机金属化学概述过渡金属形成的有机金属化合物遵守:有效原子序数规则(effectiveatomicnumberrule)：金属的全部电子数与所有配体提供的

电子的总和等于金属所在周期中稀有气体的原子序数。如果只考虑价层电子，那么金属价电子数加上配体

电子数的总和等于18的分子是稳定的，所以有效原子序数规则又称为18电子规则。这一规则反映了过渡金属原子用它的5个nd轨道，1个(n+1)s轨道和3个(n+1)p轨道总共9个价轨道最大程度地成键。1.4主族金属和过渡金属有机金属化合物的不同特点第一节有机金属化学概述计算配体提供的电子数时具有如下约定：

CO、R3P、R3As各贡献2个电子；自由基

CH3、CH2R、Cl、Br各贡献1个电子；

NO贡献3个电子；

2－烯烃H2C＝CH2贡献2个电子；

4－丁二烯C4H6贡献4个电子；

5－环戊二烯基C5H5贡献5个电子；

6－苯C6H6贡献6个电子。

n代表与金属原子键合的配体原子数1.4主族金属和过渡金属有机金属化合物的不同特点第一节有机金属化学概述例：预言Cr(CO)6,Mn(CO)5,Fe(CO)5,Co(CO)4,Ni(CO)4结构的稳定性配合物Cr(CO)6Mn(CO)5Fe(CO)5Co(CO)4Ni(CO)4金属价电子数678910CO价电子数12101088总价电子数1817181718

原子序数为偶数的24Cr,26Fe,28Ni的羰基化合物的价电子数为18，结构稳定；原子序数为奇数的25Mn,27Co的羰基化合物价电子数为17，结构不稳定。1.5有机金属化合物配体类型及与过渡金属键合方式第一节有机金属化学概述

根据配体与金属键合的本质，可将配体分为配体、酸配体和配体三类。(1)配体一些含碳有机基如烷基、烯基、炔基、芳基、酰基等在与金属形成M－C键时，只有一个碳原子直接同金属键合，这类配体为配体，它们一般作为负离子（形式电荷－1）提供一对电子，配位方式为端式。1.5有机金属化合物配体类型及与过渡金属键合方式第一节有机金属化学概述(2)酸配体

CO为典型的酸配体，其与金属的键合作用如下：

CO分子轨道中既有占满的轨道（相当于孤对），又有空的轨道，因此它与低价过渡金属成键时发生两种作用：成键作用和成键作用。当CO充满的轨道与金属杂化轨道重叠时产生成键作用，此时电子从碳流向金属；根据鲍林的电中性原理，金属上多余的负电荷必须流回配体，恰好CO有空的轨道可以接受金属充满的d或pd杂化轨道的电子，于是产生成键作用。1.5有机金属化合物配体类型及与过渡金属键合方式第一节有机金属化学概述(2)酸配体CO和过渡金属的成键作用按照Lewis酸碱概念，CO既是碱又是酸，简称酸。1.5有机金属化合物配体类型及与过渡金属键合方式第一节有机金属化学概述(3)配体配体多数是含碳的不饱和有机分子，它们以多个碳原子与金属配位，提供电子与金属键合，这类不饱和有机分子有链状（烯烃、炔烃、烯丙基、丁二烯等）和环状的（环戊二烯、苯、环辛四烯等）。1.5有机金属化合物配体类型及与过渡金属键合方式第一节有机金属化学概述

配体和酸配体的区别配体给出和接受都利用配体轨道，而酸配体给出电子利用轨道，接受电子利用空的轨道；配体形成的配合物中金属原子不一定在配体平面内（如铁茂中Fe不在环戊二烯平面内），而酸配体形成的配合物中金属原子在直线形配体的轴上（如羰基化合物中金属原子在M－CO轴上）或平面形配体的平面内。第二节有机金属化合物简介2.1金属烷基化合物2.2金属羰基化合物2.3类羰基有机金属化合物2.4不饱和链烃配合物2.5夹心结构配合物第二节有机金属化合物简介2.1金属烷基化合物

金属烷基化合物是有机金属化合物中较为简单、也是发展较早的一类。元素周期表上s区和p区主族金属元素形成的有机金属化合物,大多属于金属烷基化合物。金属烷基化合物有离子型和共价型之分。电正性高的金属元素,如碱金属中的钠、钾,碱土金属中的钙、锶、钡等,能和烷基形成离子型化合物;而大多数此类化合物则以共价性为主。在共价型金属烷基化合物中,金属－碳键一般为正常的二中心-二电子键,但在某些缺电子体系,如锂、铍、镁、铝等的烷基化合物中,也可形成烷基桥的多中心键。

第二节有机金属化合物简介2.1金属烷基化合物金属烷基化合物的合成(1)金属和有机卤化物直接反应许多金属,包括某些过渡金属,都可通过和卤代烷直接反应获取.二烷基锌和格氏试剂最初就是通过下列反应合成的:第二节有机金属化合物简介2.1金属烷基化合物(2)金属置换反应某些电负性较低的金属,可从其他金属烷基化合物中,将电负性较高的金属置换出来,形成相应的金属烷基化合物。第二节有机金属化合物简介2.1金属烷基化合物(3)复分解反应复分解反应是制备众多金属烷基化合物的有效方法,其中金属烷基化合物和无机金属卤化物间的复分解反应是一种常用的手段,而Li、Mg、Al等的烷基化合物更是常用的原料。

第二节有机金属化合物简介2.1金属烷基化合物(4)加成反应第二节有机金属化合物简介2.1金属烷基化合物金属烷基化合物的性质和结构

在金属烷基化合物中，烷基锂是同类碱金属化合物中少有的典型共价化合物，溶于烃或其他非极性溶剂，具有挥发性，它能在空气中自燃，也能和水或水蒸气反应，但烷基锂和氯化锂或溴化锂按化学计量形成的复合物RLi(LiX)1~6则为固体,在空气中较稳定；R2Mg、RMgX和低碳R2Zn等均易被空气氧化,并和水发生剧烈反应；相对分子质量较低的液态烷基铝很活泼，在空气中着火，遇水则爆炸，烷基铝的衍生物对空气和湿气也很敏感。第二节有机金属化合物简介2.1金属烷基化合物第二节有机金属化合物简介2.1金属烷基化合物金属烷基化合物的应用

金属烷基化合物是有机合成的重要试剂,其中烷基锂、烷基铝和格氏试剂是最常使用的负碳离子试剂.所谓负碳离子性,是指与电正性金属原子共价键合的有机基团上所带的电荷,使它成为强亲核剂或Lewis碱,在有机合成中作为亲核R基团源.例如,上述试剂中的R基团进攻酮中的羰碳原子,接着水解得叔醇;与醛反应,接着水解得仲醇;与SO2Cl2或SO2Cl2反应,可制备砜或亚砜等.

第二节有机金属化合物简介2.2金属羰基化合物

过渡金属与一氧化碳所形成的化合物特称为金属羰基化合物。人们把金属羰基化合物归类于有机金属化合物，一是因为它们含有M－C键；二是因为它们的很多物理和化学性质与其他典型的有机金属化合物相似，而与维尔纳式（经典）配合物相差甚远，如易挥发、低熔点、易溶于有机溶剂等。第二节有机金属化合物简介2.2金属羰基化合物金属羰基化合物的制备方法(1)直接化合法

2Co(s)+8CO(g)Co2(CO)8(s)(2)还原羰基化法

2CoCO3＋2H2＋8COCo2(CO)8+2CO2+2H2O(3)热（或光）分解法

2Fe(CO)5

Fe2(CO)9+CO(4)两种金属羰基化合物相互作用，制得异核羰基化合物3Fe(CO)5+Ru3(CO)12FeRu2(CO)12+Fe2Ru(CO)12+3CO

380K150oC3.5MPa420K20~30MPahv(UV)汽油第二节有机金属化合物简介2.2金属羰基化合物金属羰基化合物的结构CO是一个多功能配体，在金属羰基化合物中不仅可以以端基方式与一个金属原子键合，而且可以以侧桥基和面桥基的方式与两个和三个金属原子键合。CO通常通过C原子成键，少数情况下也可以通过C和O原子成键。第二节有机金属化合物简介2.2金属羰基化合物CO侧桥基和面桥基键合方式的轨道重叠示意图如下：第二节有机金属化合物简介2.3类羰基有机金属化合物

准确地讲，含CN－、NO、N2等小分子（离子）配体的配合物非有机金属化合物，但它们是CO的等电子体(CN－,N2)或准等电子体(NO)，在与金属成键时类似CO，既作为给予体，又作为接受体。因此常将其作为有机金属化合物研究。第二节有机金属化合物简介2.3类羰基有机金属化合物(1)CN－配合物

CN－和CO互为等电子体，且都位于光谱化学序列的最右边。当CN－与金属离子配位时，C原子提供孤对电子与金属离子形成配键，并利用其空的反键*轨道接受过渡金属离子的d电子形成反馈键，构成类似金属羰基化合物的键体系。另外，CN－带负电荷，是更强的路易斯碱，因此形成配键比CO强，但接受d电子形成反馈键的能力不如CO；在作桥基配位时，CN－总是一头以C原子与一个金属离子结合，另一头以N原子与另一个金属离子结合。第二节有机金属化合物简介2.3类羰基有机金属化合物(2)双氮(N2)配合物

N2和CO互为等电子体，但N2的配合物却迟至1965年才制备成功。由于双氮配合物的研究对于促进化学模拟生物固氮的研究，以及工业上寻找合成氨的新型催化剂，以实现较温和条件下合成氨的研究都具有重要的意义，因此引起了化学工作者和生物学工作者的广泛关注，成为当今无机化学中的一个十分活跃的研究领域。第二节有机金属化合物简介2.3类羰基有机金属化合物双氮配合物的化学成键

N2和CO互为等电子体，分子氮与金属离子（原子）生成配合物时的成键方式也与CO相似。氮原子上的孤对电子进入金属离子（原子）的空轨道，形成配键，同时N2分子用它的空的反键轨道接受金属离子（原子）的d电子，形成反馈键，构成双键结构。第二节有机金属化合物简介2.3类羰基有机金属化合物N2分子以端基方式形成直线型配合物；N2以侧基方式通过给出电子形成T型配合物；N2分子与金属离子形成双核配合物。第二节有机金属化合物简介2.4不饱和链烃配合物

金属与烯烃或炔烃形成的配合物是一类重要的有机金属化合物。由于烯烃或炔烃与金属离子配位时利用键的电子云与金属离子形成键（而金属羰基化合物中CO是利用C上的孤对电子与金属原子形成键），所以有人称其为“配合物”。第二节有机金属化合物简介2.4不饱和链烃配合物(1)蔡斯盐蔡斯盐是WilliamZeise在1827年首次分离得到的橙黄色晶体，化学式K[PtCl3(C2H4)]H2O。Pt(II)与3个Cl原子共处于一个平面内，且这个平面与乙烯分子的C=C键轴垂直，并交于C=C键轴的中点。3个Cl原子与C=C键的中点所构成的平面接近于平面正方形，乙烯的反位上的Pt－Cl键比较长一些。乙烯与Pt(II)间的化学键包括一个键和一个反馈键。第二节有机金属化合物简介2.4不饱和链烃配合物

中心金属离子Pt(II)为d8电子构型，它使用5dx2-y2、6s、6px和6py轨道组成4个dsp2杂化轨道，其中3个杂化轨道用于接受3个Cl－配体的3对孤对电子，形成3个键；第四个杂化轨道用于接受从C=C双键来的电子形成第四个键（相对于Pt与双键键轴）。同时Pt(II)的dxz电子反馈到C=C键中的*轨道，形成一个反馈键，结果在Pt(II)和乙烯分子之间形成了三中心的双键。Pt(II)与乙烯间的化学成键第二节有机金属化合物简介2.4不饱和链烃配合物(2)二烯和多烯配合物

当配体含有一个以上双键时，配体分子可以提供一对以上的电子形成多个键，该配体相当于一个多齿配体。

丁二烯可与Fe形成类似蔡斯盐的化合物。Fe与丁二烯中4个C原子等距离，说明丁二烯分子是通过提供电子与Fe形成配合物的。第二节有机金属化合物简介2.4不饱和链烃配合物(2)二烯和多烯配合物C8H8与Ru3(CO)12在庚烷中反应，既可生成Ru(CO)3(C8H8)（利用了环辛四烯的两个双键），也可生成Ru2(CO)6(C8H8)（利用了环辛四烯的四个双键）。第二节有机金属化合物简介2.4不饱和链烃配合物(3)炔烃配合物

炔烃也可与金属形成配合物，如右图所示：

其中－CC－垂直于分子平面，－tBu基团往外弯曲约20o，CC键长由120pm增长为124pm，因而(CC)也有相应的降低。第二节有机金属化合物简介2.4不饱和链烃配合物(3)炔烃配合物由于炔烃中有两套互相垂直的键和*键，所以炔烃配体常与金属形成多核配合物，而三键成为其桥联基团。第二节有机金属化合物简介2.5夹心结构配合物

夹心结构配合物是另一类重要的有机金属化合物，它是由过渡金属离子与含有离域键的环状配体所形成的配合物。由于结构中金属离子夹在环状配体之间，形似夹心面包，故常称为夹心结构配合物或戏称“三明治”化合物。这类化合物包括金属茂、二苯铬、环辛四烯夹心化合物等。第二节有机金属化合物简介2.5夹心结构配合物

夹心结构配合物分子中至少含有一个CnHn环结构；金属原子（离子）处在环的Cn对称轴上，因而等价地与环中所有的C原子结合，即具有n－结构。第三节有机金属化合物的应用3.1有机金属化合物的催化性质及应用3.2有机金属化合物在非线性光学材料中的应用3.3有机金属化合物在制备半导体材料中的应用3.4有机金属化合物在医学抗肿瘤方面的应用第三节有机金属化合物的应用3.1有机金属化合物的催化性质及应用

许多有机过渡金属化合物具有显著的催化活性，目前已成为有机合成中的一类重要的催化剂。有机金属化合物具有催化活性，主要是由于有机分子和金属间的键合较弱，使金属－碳键的形成和断裂较容易，此外过渡金属离子在反应中有各种可利用的价轨道(s,p和d轨道)，以及它们有较高的配位数。降低有机金属化合物活化能的两条途径：(1)通过烯烃或其他不饱和分子在金属离子上的配位，使亲核基对它们的进攻更容易；(2)两种反应物配位在金属离子的相邻位置而有利于反应的进行。第三节有机金属化合物的应用3.1有机金属化合物的催化性质及应用有机金属化合物催化反应的基本类型(1)解离和加合许多过渡金属化合物中心金属原子的价层只有16或甚至14个电子，具有配位不饱和结构。它们可以进一步加合配体形成配位饱和的18电子化合物，而且生成的这些化合物又可重新解离形成配位不饱和的化合物。

L4M+:XL4MXX可以是CO、烯烃或卤素离子，这些配体能够提供一对孤对电子给金属原子。第三节有机金属化合物的应用3.1有机金属化合物的催化性质及应用(2)氧化加成和还原消去氧化加成一般是指中性分子XY加成到具有配位空位的过渡金属化合物上，形式上中性分子被还原解离成两个负离子配体X－和Y－，与此同时金属被氧化。

氧化加成的逆反应是还原消去反应，它通常发生在氧化加成的一个配体（如上述的H）经受进一步反应（如烯烃插入）以后。第三节有机金属化合物的应用3.1有机金属化合物的催化性质及应用(3)插入反应大多数催化反应包含插入反应。这类反应涉及键合在中心金属上的配体R（通常是烷基或H）与配位在同一金属上的基质分子如烯烃或CO的反应，反应过程中基质分子插入金属和R之间。第三节有机金属化合物的应用3.1有机金属化合物的催化性质及应用(4)－氢转移（－消去）在含有有机配体的过渡金属化合物中，键合在－碳上的氢有通过断裂C－H键而转移到金属上，形成金属氢化物的倾向。

经由－氢的转移形成了金属氢化物和烯烃。第三节有机金属化合物的应用3.1有机金属化合物的催化性质及应用实例：丙烯聚合生成聚丙烯的反应有机铝－钛化合物催化剂（称为ziegler-Natta催化剂）是用Al(C2H5)3和TiCl4或TiCl3制备的（若用TiCl4，第一步反应是Ti(IV)还原成Ti(III)），在TiCl3晶体中Ti原子上留有配位空位（或为溶剂分子占有）：第三节有机金属化合物的应用3.1有机金属化合物的催化性质及应用

丙烯分子在空位配位，且经插入反应，形成四中心的过渡态，使烷基迁移到丙烯上，得到一个新的Ti－烷基配合物；在Ti离子重新出现的空位上重新被丙烯分子配位，接着又发生烷基的迁移，如此过程连续不断，最后得到聚丙烯。第三节有机金属化合物的应用3.2有机金属化合物在非线性光学材料中的应用非线性光学材料非线性光学材料的应用主要有以下二个方面：一是进行光波频率的转换，即通过所谓倍频、和频、差频或混频，以及通过光学参量振荡等方式，拓宽激光波长的范围，以开辟新的激光光源；二是进行光信号处理，如进行控制、开关、偏转、放大、计算、存储等。非线性光学材料的广泛应用以及潜在的应用前景巳经促使了一个新兴的高技术产业－光电子工业的破土而出，它包括光通信、光计算、光信息处理、光存储及全息术、激光加工、激光医疗、激光印刷、激光影视、激光仪器、激光受控热核反应与激光分离同位素、激光制导、测距与定向能武器许多方面。含二茂铁基的有机金属非线性光学材料含二茂铁基的有机金属化合物己显示出极好的光学材料特性。如Marder等合成的带二茂铁基的吡啶季铵盐(A)粉末倍频效应为尿素的220倍(尿素的倍频效应系数比所有无机倍频材料的都大)，是迄今为止粉末倍频效应最强的有机配合物；Green等设计合成了一系列二茂铁基作为推电子基团的有机金属配合物，其中Z-l一二茂铁基-2-4－硝基苯乙烯(B)的倍频信号强度是尿素的62倍；带有二茂铁基的发色基团被引入到高分子的侧链(C)或主链(D)中，己制成二价非线性光学薄膜材料。第三节有机金属化合物的应用3.2有机金属化合物在非线性光学材料中的应用有机金属化合物中存在着金属－配体、配体－金属的电荷转移，这种电荷转移对提高分子的微观超极化率十分有利金属原子的引入可将磁、电性质与光学性质结合起来，产生磁光、电光效应金属的多样性、氧化态、大小以及配体的特性等都可用来设计金属有机化合物，使之具有最佳的非线性光学性质优点结构变化灵活容易制作

特点有机金属化合物非线性光学材料有机金属化合物非线性光学材料的特点第三节有机金属化合物的应用3.2有机金属化合物在非线性光学材料中的应用第三节有机金属化合物的应用3.3有机金属化合物在制备半导体材料中的应用

自1968年美国Rockwell公司报道用有机金属化合物气相沉积(MOCVD)制备GaAs以来，Ⅲ-V族化合物半导体材料制备技术提高很快。由MOCVD工艺制备的Ⅲ-V族半导体材料已应用到光电器件（可见LED，红外LED）、光通信（长波长LD和PD）及集成电路等方面。该技术还扩展到Ⅲ-Ⅵ族半导体、超导体、金属涂层及陶瓷材料等制备领域。MOCVD工艺不仅能满足制备薄膜及超晶格的技术要求，而且可以得到原子层外延、选择面积沉积及亚稳结构材料。第三节有机金属化合物的应用3.3有机金属化合物在制备半导体材料中的应用

有机金属化合物的最大特点是热不稳定，而MOCVD工艺恰恰是利用了它这个特点来制备光电薄膜。例如GaAs即是在600oC热分解制备的：

MOCVD工艺由三步组成：第一步MO源气化，由载气带入反应室；第二步MO源分解沉积为目的材料；最后一步是副反应物和未反应的MO源从反应室除去。第三节有机金属化合物的应用3.3有机金属化合物在制备半导体材料中的应用

自1968年美国Rockwell公司报道用有机金属化合物气相沉积(MOCVD)制备GaAs以来，Ⅲ-V族化合物半导体材料制备技术提高很快。由MOCVD工艺制备的Ⅲ-V族半导体材料已应用到光电器件（可见LED，红外LED）、光通信（长波长LD和PD）及集成电路等方面。该技术还扩展到Ⅲ-Ⅵ族半导体、超导体、金属涂层及陶瓷材料等制备领域。MOCVD工艺不仅能满足制备薄膜及超晶格的技术要求，而且可以得到原子层外延、选择面积沉积及亚稳结构材料。第三节有机金属化合物的应用3.4有机金属化合物在医学抗肿瘤方面的应用

肿瘤是严重危害人类健康的主要疾病之一，据报道我国仅90年代初就有肿瘤病人已达180万。化疗已成为治疗肿瘤的主要手段。目前国内外对金属有机化合物作为抗癌药物的研究十