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