金属有机化合物在光电磁材料中的应用摘要：金属有机化学是化学的一个分支，属有机化学和无机化学的交叉学科，是研究有含碳—金属键的化学。
金属有机化学自20世纪以来有了蓬勃发展，本文综述了金属有机化合物在光电磁材料中的应用。
关键词：金属有机化合物;功能材料;非线性光学;The applications of metal organic compounds in functional material fields Abstract: Metal organic chemistry is a branch of chemistry; it is the study of containing carbon - key metal chemical. At the same time, it is the Cross discipline of Organic and inorganic Chemist-ry. The chapter mainly describes the development of mater-organic chemistry. And the wide range of applications of its compounds in medicine. Agriculture. industry and other fields.Key words: metal organic compounds; functional material; non-linear optics1.引言金属有机化学是研究含有碳一金属键的化学。
它是有机化学与无机化学的交叉学科，与石油化学工业、制药工业、材料科学等有着密切联系。
金属有机化学自20世纪60年代以来得到了蓬勃发展它打破了传统有机化学和无机化学的界限，又与理论化学、合成化学、催化、结构化学、生物无机化学、高分子化学等交织在一起，成为近代化学的前沿领域之一[1]。
1.1 金属有机化合物的组成[2]金属有机化合物，就是碳原子和金属原子直接相连的有机化合物。
最早的有机金属化合物，例如格式试剂，叔丁醇钾之类，由于金属离子直接与氧原子相连，其并不属于金属有机化合物的范畴；广义的金属有机化合物将硫、硒、碲、磷、砷、硅、硼等带有金属性质的非金属都算成金属，实际也已超越了经典有机金属化学的范畴，但因为元素有机化学和金属有机化学有密切的联系，将其混在一起也不致引起太大混乱。
1.2 金属有机化学的研究方向金属有机化学是研究金属有机化合物的科学，主要分为两大类：1.2.1 研究金属有机化合物的合成及性质即专门合成金属有机化合物，并研究这些化合物的物理学性质及其在材料学、高分子等领域中的应用。
1.2.2 金属有机合成化学即研究金属有机化合物在有机合成中的应用。
探究其在有机合成学中的应用，主要是在合成有机化合物，设计配体等方面体现出来。
1.3 我国金属有机化学的研究方向我国金属有机化学的研究始于上世纪六十年代初，在八十年代得到快速发展。
目前主要有四个研究方向：利用已知金属有机化合物反应的规律研究新的合成反应；对有机金属化合物的反应规律进行更加深入的研究；金属促进的反应选择性；对新的金属有机化合物反应机理进行研究。
下表即是列出的金属化学反应的某些例子。
2 金属有机化合物在光电磁材料方面的应用2.1 金属有机化合物在光学材料中的应用光学材料主要是指发光材料和非线性光学材料，金属有机化合物由于存在金属—碳键，那它必然会对有机配体和金属离子产生影响，从而发生金属离子内部、配体内部、金属离子与配体之间的电子跃迁或电荷转移，表现出发光的性质。
2.1.1 光致发光和电致发光材料发光材料是有机电致发光器件中的核心部分。
现代合成技术的发展已经使染料的发光范围可以通过分子的剪裁精细调节。
经过20多年的深入研究，已经设计合成出系列的红色(R)、绿色(G)和蓝色(B)发光材料，一些性能优良的材料已经用于制备单色发光器件如八羟基喹啉铝(Alq3)等。
锌的有机配合物是有机薄膜电致发光(有机EL)器件中的重要材料。
如Zn-甲亚胺配合物都具有较高的熔(图1)显示了很强的荧点，因而有助于EL器件的耐热性和提高器件的稳定性[3]。
它的其它配合物如Zn(BTZ)2光，并且可通过真空蒸镀形成非常好的无结晶薄膜，亮度很高，接近为白色发光。
2.1.2 非线性光学材料当光和物质相互作用时，会产生吸收、反射、散射和发光等和光的强度发生变化的效应其入射的频率(或能量)则没有变化。
而在激光这类高强度的电磁场和物质相互作用时会产生非经典光学的频率、相位、偏振和其它传输性质变化的新电磁场。
能够起这种作用的物质我们称之为非线性光学材料。
第一篇报道金属有机化合物的非线性光学(NLO)性质的文章发表于1986年[4]，从那以后，金属有机非线性光学材料的研究逐步展开，不断深入。
近年来， Marder等合成了一系列带二茂铁基团的吡啶季铵盐(如图3)，其中当X—为碘阴离子时，化合物的粉末倍频效应为尿素的220倍[5]，这是迄今为止金属有机化合物中粉末倍频效应最强的化合物。
秦金贵等合成了多种高价钛、锆的多茂金属有机化合物，发现该类配合物具有较浅的颜色，在可见区基本透明，并能较容易结晶为非心空间群，具有潜在的应用价值。
他们还合成了一类线型有机汞化合物，研究表明该类化合物具有较大β值和较宽的透过波段[6]。
2.2 金属有机化合物在导电材料中的应用近年来，由线性碳桥桥联的过渡金属有机化合物(又称金属有机“分子导线”)以其在一维分子导体、液晶材料和非线性光学材料方面的潜在应用价值引起学术界和产业界的关注。
一维无限链状多烯的离域体系可用作具有导电性和非线性光学性能的金属有机低聚物和聚合物的前体，也可用于合成新的多不饱和有机化合物。
可通过分子设计与合成将含有机配体的过渡金属LnM引入共轭桥的两端或嵌入到碳链中间。
金属有机片断的引入可增加不饱和碳链的稳定性，其可极化、电子受授等性质和MLCT (金属—配体电荷转移)作用或非中心对称性则会增强这类棒状π离域体系分子的液晶性质、非线性光学性质和一维导电性[7]。
Joyner和Kenny首先报道了以氧为桥联配体的一维酞菁聚合物[PcMO]∞(M = S，i Ge， Sn)。
从[PcGaF]n 的晶体结构数据可知其面间距为3.87o A，大于分子间π-π相互作用的距离(3.4o A)[8]。
而在这些聚合物中掺杂碘时，其电导率可增加高达109数量级。
粉末X射线研究表明，分子链中酞菁环的面间距越近，π轨道的重叠越大，其电导率越高。
国内中科院钱人元和王佛松等在聚吡咯、聚苯胺等导电高分子材料方面也开展了大量工作。
2.3 金属有机化合物在磁性材料中的应用由于当代高技术发展的需要，铁磁体作为信息记录、存储材料越来越重要，而金属有机材料质轻、易加工，很多方面迫切需要以有机铁磁材料代替无机铁磁材料。
20世纪80年代中期，意大利化学家Gat-teschi 首先把具有成桥能力的有机自由基NITR (2-R-4,4,5, 5-四甲基-3-氧化-咪唑啉-1-氧基自由基， R为脂肪基团或芳香取代基团)作为自旋载体引入分子铁磁体的合成，制备了许多一维链金属-自由基化合物M (hfac)2-NITR (hfac为六氟乙酰丙酮)，极大地丰富了低维磁体系的研究内容。
3 金属有机化合物在光电磁材料中的应用展望就金属有机化合物来说，它们是一类非常好的用于有机EL的材料，它的刚性分子结构、中心离子与配体之间形成的大的空间位阻、普遍较高的玻璃化温度以及络盐型结构促成的很好的载流子传输性都是其特有的优势。
但是其荧光量子效率还不够高，荧光退化问题比较突出。
特别是稀土配合物，尽管它的高光致发光效率、高色纯度以及修饰配体的结构不影响中心离子发光光谱等优点使其作为EL发光材料显示了诱人的前景，因此，开发出具有不同发光光谱特性的、高发光效率的、稳定的金属配合物发光材料，将成为研究的主要热点和方向;在对金属有机NLO材料的研究当中，虽然有了很大的进展，但是如何解决颜色与NLO效应的矛盾，即探索出既有较大NLO效应，又在可见区透明的新型材料，这是有机NLO材料研究的前沿课题，也是金属有机NLO材料主要的研究方向。
在磁性材料这一领域，科学工作者从金属有机化合物中开发了不少磁性材料。
在以后的研究中，一方面，合成高矫顽力和较宽磁滞回线的磁体;另一方面，是对现有的磁性材料作出分析，形成一些新的概念、理论模型与方法，以指导和推动低维配合物与磁性材料的发展，尤其是推动有实用价值的磁性分子材料的发展。
综上，社会在不断前进，高新技术在不断地提高，这就要求材料科学不断进步，尤其是要求新一代的金属有机光电磁功能材料的不断进步，金属有机化合物有光电磁材料中的应用必将越来越广泛。
参考文献：【1】钱长涛,戴立信,有机化学的热点,化学进展,2001（3）：156-158；【2】远根,浅析金属有机化学的研究方向,science and technology information,2007,24；[3]游效曾,孟庆金,韩万书,配位化学进展[M],北京:高等教育出版社, 2000: 289·[4] Frazier C·C·, Harvey M·A·, Cockerham M·P·, et al·Second-harmonic generation in transition-metal-organic compound[J]·J·Phys·Chem·,1986, 90: 5703·[5]MarderS·R·, Perry J·W·, SchaeferW·P·, etal·NewOrganic andOrganometallic Salts forSecond-orderNonlinearOptics[J]·SPIE Proc·, 1989, 108:1147·[6]秦金贵,杨楚罗,刘道玉,金属有机化学与催化[M],北京:化学工业出版社，,1997: 225·[7] BeckW·，NiemerB·，W ieserM··Methods forthe Synthesis ofμ-Hydrocarbon Transition MetalComplexeswithoutMetal-Metal Bonds[J]·Angew·Chem·, Int·Ed·Engl·, 1993, 32(7): 923·[8]WynneK·J··Two ligand-bridged phthalocyanines: crystal and molecular structure offluoro(phthalocyaninato)gallium (III), [Ga(Pc)F]n，,and(mu-oxo) bis [(phthalocyaninato)alum-inum(III)],[Al(Pc)]2O[J]·Inorg·Chem·, 1985, 24: 1339·友情提示：本资料代表个人观点，如有帮助请下载，谢谢您的浏览！。
