谁创造了“合成金属”这个术语？

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【中国铝业网】掺杂共轭聚合物，以及其他具有金属导电性的有机材料，通常称为合成金属。这个名词通过Alan Mac Diarmid“合成金属：有机聚合物的新型作用”为人们所熟知。该术语也可以在专门介绍这些材料的Elsevier杂志和国际合成金属科学技术会议上看到。“合成金属”这个术语使用的时间已经足够长，所以很少有人质疑它的起源。因此，回顾一下这一术语的起源历史是有必要的。

人们认为第一次使用这个术语是Alfred Ubbelohde在1969年开始的。在Weinberg的关于Ubbelohde的传记中可以找到一个明显的事例：“Ubbelohde创造了诱人的表达”合成金属，是包括金属传导材料创造的，但这些材料又完全由非金属原子如碳、氮、氢、卤素和氧组成的。但事实上，这个术语的出现早于Ubbelohde，这可以在1911年的Herbert Mc Coy的着作中找到。

Herbert Newby Mc Coy（1870-1945）于1898年在芝加哥大学获得博士学位，并在前往工厂之前拥有犹他州和芝加哥的职位。虽然他为人所熟知的是稀土化学专业的研究，但也被认为是通过电解（CH3）4N+盐在1911年第一位制备有机金属的人。这可追溯到1808年关于汞合金的报道，McCoy认为还原铵可以显示类似于金属钠的金属性质。

使用汞电极，电解产生类似于钠汞齐的具有金属光泽的固体。虽然不是很稳定，但被确认为是具有金属导电性的铵自由基的汞齐。Mc Coy总结道：“成果刚被检查过，虽然数量很少，但很有可能制备复合金属物质，就是称为合成金属的物质，并且这些组成元素中至少一部分是非金属的。”1986年，Bard和同事认为，这些产品实际上是由汞还原NH4+（Hg4-）产生的的Zintl离子盐。因此，这些不是最初认为的有机金属，而似乎是“合成金属”的起源。该术语随后在文献中不再使用，直到1969年Ubbelohde使用它描述插层石墨时再次出现。

Alfred Rene Ubbelohde（1907-1988）1941年被牛津大学授予D.Sc. 学位，之后在皇后大学和帝国学院担任学术职位，他的研究生涯涉及一系列科研方向，包括石墨和插层化合物，金属氢，相变材料和离子熔体。Ubbelohde报道的嵌入石墨显示出高达2.5×105Scm-1的电导率，因此成为提供金属有机物质的第一实例。他在1951年首次描述这些材料，但直到1969年才将它们描述为合成金属。1969年的论文中报道的电导率显着高于他以前的报告，这可能是为什么他会用这个术语来描述这些后来的材料的原因。无论什么原因，这个词之后成为他的着作中的主流，这导致了人们相信是他发起了这个词。

那么，到底是Ubbelohde独立开发了“合成金属”这一词，还是在Mc Coy的工作中学到了它，并简单地将它应用于自己的工作。这个问题是不可能有结论的，虽然Ubbelohde的传记可以提供一些线索，但是需要注意的是，Ubbelohde从来没有声称这个术语是他自己的，他也从不定义这个术语。他总是使用这个术语，就好像它是一个已知的术语，不需要解释。例如，他在1969年第一篇论文中第一句话提到：“随着生产近理想石墨的方法的发展和控制逐步形成插层化合物的方法的改进研究，这些合成金属中电荷载流子行为的变化是有可能的，会比研究自然金属的可使用性的情况更加详细。”

这个术语没有被解释，他也没有提供参考内容。虽然Mc Coy从未被提及，但应该注意的是，Ubbelohde在1951年发表了2篇关于铵汞齐的论文，这与Mc Coy的合成金属原文是同样的话题，因此他熟悉Mc Coy的工作似乎是合理的。虽然这不能被证实，笔者认为，Ubbelohde是从Mc Coy那学习到这个术语的，并且没有独立地发展它。如果这个说法是正确的，那Ubbelohde从未参考或承认Mc Coy的原因将仍然是一个令人困惑的奥秘。

在20世纪70年代初，发现了另外的金属材料，包括有机电荷转移盐、金属链化合物和聚硫氮化物。由于这项研究覆盖了一系列科学和地理学科，1976年的夏天在匈牙利的希奥福克举行了一个研讨会，将这些跨学科研究人员聚集在一起。从此产生了一个长期的国际会议，即国际合成金属科学和技术会议，通常称为ICSM。该会议自1976——1982年每年举行一次，1982年后每2年举行一次。

1976年11月，研究人员发现通过掺杂聚乙炔薄膜可以得到高导电性材料，Mac Diarmid、Heeger和Shirakawa首次在纽约市的第二届ICSM会议上报告了这一研究。这一研究结果随后出现在1977年末的文献中，从而扩大了合成金属的范围，即包括掺杂的聚乙炔。尽管该术语并未用于原始的聚乙炔论文中，但Mac Diarmid在1979年的评论文章中定义了合成金属是衍生于自聚硫氮化物，聚乙炔和石墨的金属化合物。随着导电聚合物的持续发展，该术语在1991年得到进一步延伸，包括掺杂聚合物，如聚对苯、聚亚苯基亚乙烯、聚吡咯、聚噻吩和聚苯胺。

到1979年10月，一份新的Elsevier杂志被推出，专门报道这些材料，名为合成金属。到目前为止，这仍然是唯一的有机导电材料杂志。

合成金属的历史可以追溯到比通常认为的更加久远。此外，由于我们的导电材料概念在过去50多年中也发生了变化，因此“合成金属”这一术语所代表的材料自从首次使用以来也发生了变化。然而，在所有情况下，这些材料都符合Mc Coy最早在1911年提出的合成金属是用来表示“复合金属物质从组成元素来看，其中至少部分元素是非金属的”这一观点。