丙烯酸类配体的配位化学和超分子化学
08-O-056
丙烯酸类配体的配位化学和超分子化学
刘贵磊，李 晖*
北京理工大学理学院化学系，北京100081
E-mail: liuhui@https://www.360docs.net/doc/9a15825809.html,
丙烯酸是一类新型的羧酸配体。此类配体的共同特征就是羧酸基团通过 C=C 双键与苯环形成了共轭体系，改变了配体分子的电荷密度分布。为了深入研究固体状态下的氢键作用，我们选择了(E)-3-(2, 或 3, 或 4–羟基-苯基)-丙烯酸三种配体，研究了它们与过渡金属和镧系金属的配位聚合物。通过元素分析，红外光谱及X-射线单晶体衍射测定了所有复合物的结构特点。室温下，研究了配合物的固态光激发光性质。得到了双核的配合物和选择性的一维链状的配位聚合物，所有的配合物通过晶格中的O—H···O氢键作用和π-π共轭作用形成了三维的超分子框架结构。发现了由螺旋氢键组装形成的手性的配合物。表明了丙烯酸的多配位模式和有趣的超分子化学。
关键词：丙烯酸；超分子化学；一维链；螺旋氢键
参考文献：[1] Hui Li, Chang-Wen Hu. Journal of Solid State Chemistry2004, 177，4501
COORDINATION CHEMISTRY AND SUPRAMOLECULAR
CHEMISTRY OF ACRYLIC ACID
Gui-Lei Liu, Hui Li*
Department of Chemistry, College of Science, Beijing Institute of Technology, No.5
South Street, Zhongguancun, 100081, Beijing
Abstract:Acrylic acids are new kinds of carboxylate ligand. The common feature in the structure of the ligands is the carboxylato group conjugated with benzene ring through C=C double bond, which make the electronic density delocalized in the ligand. In order to study the H-bonding interactions in the solid state, the hydroxyl group snbstituted derivates of acrylic acids, (E)-3-(2, or 3, or 4– hydroxyl - phenyl)- acrylic acid, have been chosen. We have studied the transition metal and lanthanide complexes with these acrylic ligands. All compounds were structurally characterized by elemental analysis, IR spectroscopy and X-ray single-crystal diffraction method. The solid photoluminescence of the complexes have also been investigated at room temperature. The dinuclear complexes and the alternative one-dimensional coordination polymers have been obtained.All the complexes form three-dimensional supramolecular framework by O-H…O hydrogen bonding and π-π interaction in the crystal lattices. The homochirality of the complexes constructed by homohelic H-bonding has been found. The results have shown the versatile coordination modes and interesting supramolecular chemistry of Acrylic acids.
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配位化学考试复习资料
分裂能: 中心离子的d轨道的简并能级因配位场的影响而分裂成不同组能级之间的能量差。晶体场稳定化能：在配体静电场的作用下, 中心金属离子的d轨道能级发生分裂, 其上的电子一部分进入分裂后的低能级轨道, 一部分进入高能级轨道。进入低能级轨道使体系能量下降, 进入高能级轨道使体系能量上升。根据能量最低原理, 体系中的电子优先进入低能级。如果下降的能量多于上升的能量, 则体系的总能量将下降。这样获得的能量称为晶体场稳定化能。光谱项：配位场光谱是指配合物中心离子的电子光谱。这种光谱是由d电子在d电子组态衍生出来的能级间跃迁产生的, 所以又称为d－d跃迁光谱或电子光谱。求某一电子组态的能级, 就是推导其光谱项, 实质上就是推算该电子组态的不同L和S的组合。空穴规则：在多于半满的壳层中, 根据静电观点, “空穴”可理解成正电子, 正电子也象电子那样会产生相互排斥作用。 二、命名结构式 1、[Co(NH3)6]Cl3 2、顺-二氯·二氨合铂(II) 反-二氯·二氨合铂(II) 顺-四氯·二氨合铂(Ⅳ) 反-四氯·二氨合铂(Ⅳ) 面-三氯·三氨合钴(III ) 经-三氯·三氨合钴(III ) 3、二(μ- 氯) ·四氯合二铁(III) 二(μ- 氯) ·二(二氯合铁(III)) 4、[(CO)5Mn-Mn(CO)5] 二(五羰基合锰) 5、二茂铁
三、简答 1.异构体异构现象是配合物的重要性质之一。所谓配合物的异构现象是指分子式（或实验式）相同，而原子的连接方式或空间排列方式不同的情况。化学结构异构（构造异构）结构异构是因为配合物分子中原子与原子间成键的顺序不同而造成的, 常见的结构异构包括电离异构, 键合异构, 配位体异构和聚合异构电离异构：在溶液中产生不同离子的异构体。[Co(NH3)5Br]SO4紫红色和[Co(NH3)5SO4]Br(红色), 它们在溶液中分别能产生SO42－和Br－。键合异构有些单齿配体可通过不同的配位原子与金属结合, 得到不同键合方式的异构体, 这种现象称为键合异构。配位异构在阳离子和阴离子都是配离子的化合物中, 配体的分布是可以变化的, 这种异构现象叫配位异构。配位体异构这是由于配位体本身存在异构体, 导致配合单元互为异构。立体异构实验式相同，成键原子的联结方式也相同，但其空间排列不同，由此而引起的异构称为立体异构体一般分为非对映异构体（或几何异构）和对映异构体（或旋光异构）两类 2.配合物稳定性、软硬酸碱理论、举例说明、应用配合物在溶液中的稳定性是指配离子或分子在溶液中解离为水合金属离子和配体达到平衡时，其解离程度的大小。稳定性是配合物在溶液中的一个重要性质，通常用相应的稳定常数来衡量。软酸或软碱是其价电子容易被极化或容易失去的酸或碱，而硬酸或硬碱则是其价电子与原子核结合紧密且不容易被极化或不容易失去的酸或碱。或者说，软酸、软碱之所以称为软，是形象地表明他们较易变形，硬酸、硬碱之所以称为硬，是形象地表明他们不易变形。举例：硬酸中接受电子的原子较小、正电荷高，其价电子轨道不易变形(用一句话说就是硬酸是受体原子对外层电子的吸引力强的酸)。像Al3＋离子以及BF3之类的化合物都是硬酸的例子。软酸中接受电子的原子较大、正电荷数目低或者为0, 以易变形的价电子轨道去接受电子(也用一句话说就是软酸是受体原子对外层电子的吸引力弱的酸)。金属原子、Hg2＋离子及InCl3之类化合物即是典型的软酸。硬碱中的价电子结合紧密(半径小)，软碱中的价电子容易被极化（半径大）。典型的硬碱是一些较小的阴离子如F－离子，对称的含氧酸阴离子, 如ClO4－, 以及具有小的给予体原子的分子如NH3等。典型的软碱是一些较大的阴离子如I－、H－，或者含有较大的给予体原子的分子。应用：软硬酸碱原则在无机化学中有许多定性的应用：①由于一种元素的硬度通常随着其氧化态的增大而增大，氧化态越高硬度越大。因此，为了使一种处于高氧化态的元素稳定，就必须使之与硬碱如O2－、OH－或F－配位：如Fe(VI)和Pt(VI)这样的高价态能够分别在化合物 K2FeO4和PtF6中得到。相反，为了使一种元素处于低氧化态，则必须用软碱如CO或PR3与元素配位。如Na[Co－1(CO)4]和Pt0[P(CH3)3]4这样的化合物中可以见到Co(－1)和Pt(0)。 ②软硬酸碱原理还用来判断离子性盐在水中的溶解度。 3.价键理论、配位场理论、分子轨道理论优缺点价键理论提出配位共价模型，考虑了中心原子和配体的结构，能较好地说明许多配合物的配位数、几何构型、磁性质和一些反应活性等问题。但这个价键理论只能说明配合物在基态时的性质，而不能说明与激发态有关的性质（如配合物的各种颜色和光谱），也不能说明同一过渡金属系列中不同配合物的相对稳定性等。配位场理论人们在晶体场理论的基础上, 吸收了价键理论的若干成果, 既适当考虑中心原子与配体化学键的共价性, 又仍然采用晶体场理论的计算方法, 发展成为一种改进了的晶体场理论, 特称为配体场理论。分子轨道理论用于说明双原子分子和芳香烃的结构。1935年Van Vleck首先用分子轨道理论方法来处理配合物的化学键问题，遵循成键三原则：能量近似、最大重叠和对称性匹配原则。在理论上比晶体场理论等方法更为严谨，所得的结果常用来补充晶体场理论的不足。晶体场理论晶体场理论是一种静电理论, 它把配合物中中心原子与配体之间的相互作用, 看作类似于离子晶体中正负离子间的相互作用。但配体的加入, 使得中心原子五重简并的 d 轨道(见图)失去了简并性。在一定对称性的配体静电场作用下, 五重简并的d轨道将解除简并, 分裂为两组或更多的能级组, 这种分裂将对配合物的性质产生重。
中级无机化学习题和答案
中级无机化学习题 第二章 对称性与群论基础 1、利用Td 点群特征标表(右表)回答下列问题 （1）、群阶，对称操作类数，不可约表示数 （2）、SO 42-离子中S 原子3p x 轨道及3d xy 轨道所属的不可约表示 （3）、可约表示Г（10,-2,2,0,0）中包括了 哪些不可约表示？SO 42-离子是否表现为红外活性？SO 42-离子是否表现为拉曼活性的？ 解：（1）点群的阶h=8；对称操作类=5；不可约表示数=5 （2）S 原子的P X 轨道所属不可约表示为T 2表示。 （3）()01231)2(811018 1 11=??+?-?+??=?Γ?=∑i A g h a χ；同理 02 =A a ;11=T a ;12=T a ;2=E a ；故可约表示E T T 221)0,0,2,2,10(⊕⊕=Γ- 因T 2表示中包含（x,y,z ）和 (xy,xz,yz),故既表现为红外活性又表现为拉曼活性。 2 （1）、点群的阶，对称操作类数，不可约表示数 （2）、NH 3分子中偶极矩所属的不可约表示 （3）可约表示Г（6，0，2）中包括了哪些不可约表示？ 解：（1）点群的阶h=6; 对称操作类=3；不可约表示数=3 （2）NH 3分子中偶极矩所属不可约表示为A 1表示 （3）()21231021616 1 11=??+??+??=?Γ?= ∑i A g h a χ；同理 02=A a ， 2=E a ； 故可约表示E A 221)2,0,6(⊕=Γ 3 （1）、点群的阶，对称操作类数，不可约表示数 （2）、SF 5Cl 分子中S 原子Px 轨道所属的不可约表示 （3）、可约表示Г（4，0，0，-2，0）中包括了哪些不可约表示？
配位化学第一组第三章作业
第三章配合物在溶液中的稳定性作业 1.下列各组中，哪种配体与同一种中心离子形成的配合物稳定性较高，为什么？ （1）Cl- , F-和Al3+（2）Br-，I-和Hg2+ （3）2CH3NH2,en和Cu2+（4）Br-，F- 和Ag+ （5）RSH,ROH和Pt2+（6）Cl-，OH-和Si4+ （7）RSH,ROH和Mg2+ 解(1)F-与Al3+形成配合物更稳定，因为F-电负性大，离子半径更小（2）I-与Hg2+更稳定，因为碘离子的电负性较大，离子半径更小（3 ）2CH3NH2与Cu2+形成的配合物更稳定，因为它的碱性比en更强与形成的配合物更稳定 （4）Br-与Ag+形成的配合物更稳定，因为与Ag+形成配合物Br-变形性比F-强 （5）RSH与Pt2+形成配合物更稳定，因为在与Mg2+形成配合物时S 的半径小于O的半径 （6）OH-与Si4+形成的配合物更稳定，因为在与Si4+形成配合物时OH-的电荷比更多 （7）RSH与Mg2+形成配合物更稳定，因为在与Mg2+形成配合物时S 的半径小于O的半径 2.写出下列，配体与中心离子形成的配合物的稳定次序。 解（1）CH3NH2，en，NH2-NH2，NH2-OH和Cu2+ en > CH3NH2 > NH2-NH2 > NH2OH
（2）R3CCOOH，CH3COOH，Cl3CCOOH，I3CCOOH和Fe3+ R3CCOOH > CH3COOH > I3CCOOH > Cl3CCOOH （3）NH3，NH2-NH2，NH2-OH，R-OH和Ag+ NH3 > NH2-NH2 > NH2-OH > R-OH （4）N, NH2 与Zn2+ N> NH2 （5）NH2 O2N, NH2 C H3, NH2 NO2与Cu2+ NH2 C H3> NH2 NO2> NH2 O2N （6） N OH， N OH CH3 与Ni2+ N OH CH3 > N OH CH3 3．下列二组试剂与同一种金属离子形成螯合物时，估计lg k的大小次序：
配位化学的早期历史
第一章配位化学的早期历史及 Werner配位理论 第一节早期研究及链式理论 一、早期研究 1、配合物的发现 最早有记录的配合物：1704年，德国Diesbach得到的普鲁士蓝KCN.Fe(CN)2.Fe(CN)3。 真正标志研究开始：1793年Tassaert 发现CoCl3.6NH3
无法解释CoCl3和NH3为何要结合成新化合物。 2、配合物性质研究 Cl-沉淀实验（用AgNO3） Ag+ + Cl?= AgCl↓ 配合物 CoCl3.6NH3 +AgNO3 3AgCl ↓ CoCl3.5NH3 +AgNO3 2AgCl ↓
CoCl3.4NH3 +AgNO3 AgCl ↓ IrCl3.3NH3 +AgNO3╳ 二．链式理论(Chain theory) 1869年瑞典Lund大学Blomstrand及Jorgensen提出链式理论。
当时认为元素只有一种类型的价——氧化态，N为5价，Co为3价，Cl为1价。 前提：(1) 与Co相连的Cl不易解离 (2) 与NH3相连的Cl可解离
Co NH3 NH3 NH3 NH3 NH3 NH3 Cl Cl Cl CoCl36NH3 CoCl35NH3 CoCl34NH3 IrCl33NH3Co Cl NH3 NH3 NH3 NH3 NH3 Cl Cl Co Cl NH3 NH3 NH3 NH3Cl Cl Ir Cl NH3 NH3 NH3Cl Cl
Co NH 3NH 3 NH 3NH 3NH 3 NH 3 Cl Cl Cl 更合理的结构？ . Co NH 3NH 3 NH 3NH 3 NH 3 Cl Cl Cl
第三章 第四节 配合物与超分子
第四节配合物与超分子 [核心素养发展目标] 1.能从微观角度理解配位键的形成条件和表示方法，能判断常见的配合物。2.能利用配合物的性质去推测配合物的组成，从而形成“结构决定性质”的认知模型。 3.了解超分子的结构特点与性质。 一、配合物 1．配位键 (1)概念：由一个原子单方面提供孤电子对，而另一个原子提供空轨道而形成的化学键，即“电子对给予—接受”键。 (2)表示方法：配位键常用A—B表示，其中A是提供孤电子对的原子，叫给予体，B是接受孤电子对的原子，叫接受体。 如：H3O＋的结构式为；NH＋4的结构式为。 (3)形成条件 形成配位键的一方(如A)是能够提供孤电子对的原子，另一方(如B)是具有能够接受孤电子对的空轨道的原子。 ①孤电子对：分子或离子中，没有跟其他原子共用的电子对就是孤电子对。如、 、分子中中心原子分别有1、2、3对孤电子对。含有孤电子对的微粒：分子如CO、NH3、H2O等，离子如Cl－、CN－、NO－2等。 ②含有空轨道的微粒：过渡金属的原子或离子。一般来说，多数过渡金属的原子或离子形成配位键的数目基本上是固定的，如Ag＋形成2个配位键，Cu2＋形成4个配位键等。 2．配合物 (1)概念 通常把金属离子或原子(称为中心离子或原子)与某些分子或离子(称为配体或配位体)以配位键结合形成的化合物称为配位化合物，简称配合物。如[Cu(NH3)4]SO4、[Ag(NH3)2]OH等均为配合物。 (2)组成 配合物[Cu(NH3)4]SO4的组成如下图所示：
①中心原子：提供空轨道接受孤电子对的原子。中心原子一般都是带正电荷的阳离子(此时又叫中心离子)，最常见的有过渡金属离子：Fe3＋、Ag＋、Cu2＋、Zn2＋等。 ②配体：提供孤电子对的阴离子或分子，如Cl－、NH3、H2O等。配体中直接同中心原子配位的原子叫做配位原子。配位原子必须是含有孤电子对的原子，如NH3中的N原子，H2O中的O原子等。 ③配位数：直接与中心原子形成的配位键的数目。如[Fe(CN)6]4－中Fe2＋的配位数为6。 (3)常见配合物的形成实验 实验操作实验现象有关离子方程式 滴加氨水后，试管中首先出现蓝色沉淀，氨水过量后沉淀逐渐溶解，得到深蓝色的透明溶液，滴加乙醇后析出深蓝色晶体Cu2＋＋2NH3·H2O===Cu(OH)2↓＋2NH＋4、Cu(OH)2＋4NH3=== [Cu(NH3)4]2＋＋2OH－、 [Cu(NH3)4]2＋＋SO2－4＋H2O===== 乙醇[Cu(NH3)4]SO4·H2O↓ 溶液变为红色Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3滴加AgNO3溶液后，试管 中出现白色沉淀，再滴加氨水后沉淀溶解，溶液呈无色Ag＋＋Cl－===AgCl↓、AgCl＋2NH3===[Ag(NH3)2]＋＋Cl－ (4)配合物的形成对性质的影响 ①对溶解性的影响 一些难溶于水的金属氢氧化物、氯化物、溴化物、碘化物、氰化物，可以溶解于氨水中，或依次溶解于含过量的OH－、Cl－、Br－、I－、CN－的溶液中，形成可溶性的配合物。如Cu(OH)2＋4NH3===[Cu(NH3)4]2＋＋2OH－。 ②颜色的改变 当简单离子形成配离子时，其性质往往有很大差异。颜色发生变化就是一种常见的现象，根据颜色的变化就可以判断是否有配离子生成。如Fe3＋与SCN－形成硫氰化铁配离子，其溶液显红色。
第一章 配位化学 绪论
第一章配位化学的早期历史及Werner配位理论 第一节早期研究及链式理论 一、早期研究 1、配合物的发现 最早有记录的配合物：1704年，德国Diesbach 得到的普鲁士蓝 KCN.Fe(CN)2.Fe(CN)3。 真正标志研究开始：1793年Tassaert发现CoCl3.6NH3 当时无法解释稳定的CoCl3和NH3为何要进一步结合，形成新化合物。 2、配合物性质研究 1）Cl-沉淀实验（用AgNO3） 配合物可沉淀Cl-数目现在化学式 CoCl3.6NH3 3 [Co(NH3)6]Cl3 CoCl3.5NH3 2 [Co(NH3)5Cl]Cl2 CoCl3.4NH3 1
[Co(NH3)4Cl2]Cl IrCl3.3NH3 0 [Ir(NH3)3Cl3] 2）电导率测定 配合物摩尔电导(Ω-1) 离子数目现在化学式 PtCl4.6NH3 523 5 [Pt(NH3)6]Cl4 PtCl4.5NH3 404 4 [Pt(NH3)5Cl]Cl3 PtCl4.4NH3 229 3 [Pt(NH3)4Cl2]Cl2 PtCl4.3NH3 97 2 [Pt(NH3)3Cl3]Cl PtCl4.2NH3 0 0 [Pt(NH3)2Cl4] 二．链式理论(Chain theory) 为解释这些实验结果，1869年瑞典Lund大学Blomstrand教授及其学生Jorgensen(后任丹麦Copenhagen大学教授)提出链式理论。
当时认为元素只有一种类型的价——氧化态，N为5价，Co为3价，Cl为1价。 NH3—Cl CoCl3.6NH3 Co—NH3—NH3—NH3—NH3—Cl NH3—Cl Cl CoCl3.5NH3 Co—NH3—NH3—NH3—NH3—Cl NH3—Cl Cl CoCl3.4NH3 Co—NH3—NH3—NH3—NH3—Cl Cl Cl
第一章 配位化学基础要点
绪论 导课：配位化学一般是指金属和金属离子同其他分子或离子相互反应的化学。它是在无机化学的基础上发展起来的一门独立的、同时也与化学各分支学科以及物理学、生物学等相互渗透的具有综合性的学科。配位化学所涉及的化合物类型及数量之多、应用之广，使之成为许多化学分支的汇合口。现代配位化学几乎渗透到化学及相关学科的各个领域，例如分析化学、有机金属化学、生物无机化学、结构化学、催化活性、物质的分离与提取、原子能工业、医药、电镀、燃料等等。因此，配位化学的学习和研究不但对发展化学基础理论有着重要的意义，同时也具有非常重要的实际意义。 一、配位化学的任务 配位化学是研究各类配合物的合成、结构、性质和应用的一门新型学科。 配合物的合成是重点，结构与性质研究是难点，研究方法是关键。应用是落脚点。二、配位化学的学科基础 配位化学的学科基础是无机化学，分析化学、有机化学、物理化学和结构化学。配位化学已成为许多化学分支的汇合口。 配位化学是许多新兴化学学科的基础。如：超分子化学，酶化学，蛋白质化学，生物无机化学，材料化学，化学生物学，药物化学，高分子化学等。 三、配位化学的研究方法 1、合成方法：要求掌握有机和无机化学的合成技术，特别是现今发展起来的水热技术、微波技术、微乳技术、超临界技术等。 2、结构研究：元素分析、紫外光谱、红外光谱、质谱、核磁共振、荧光光谱、X-衍射等。 3、性质研究：电位滴定、循环伏安、磁天平、变温磁化率、交流磁化率、电子顺磁共振、光电子能谱、E-扫描、催化性质、凝胶电泳、园二色谱、核磁共振研究与细胞及DNA 的作用。 4、应用：催化反应用于有机合成、金属酶的模拟、分子识别、金属药物、非线性光学材料、分子磁体、介孔材料、分子机器等。 四、配位化学的学习方法 1、课前预习：在上课以前，把下一次课的内容先粗略的看一次，把自己看不懂的内容做上记号，有时间再认真的看一次，如果仍看不懂，做好记录，等待课堂解决。 2、上课：根据课前预习的难度，对较难理解的部分认真听讲，理解教师的分析思路，学习思考问题和解决问题的方法。在教材上作好批注。 3、复习：对在课堂上没有弄懂的问题在课间问主讲教师，下课后对整个课堂内容复习一次并作好复习笔记。 五、课程的内容安排：
现代配位化学研究的领域及配位学的应用
现代配位化学的研究领域及配位化学的应用现代配位化学既有理论又有事实,它把最新的量子力学成就作为自己阐述配合物性质的理论基础, 也力图用热力学、动力学的知识去揭示配位反应的方向 和历程。 已经进入到了现代发展阶段的现代配位化学具有如下三个特点: ●从宏观到微观 现代配位化学进入到物质内部层次的研究阶段，也即进入了微观水平的研 究阶段。现在不只研究配位化合物的宏观性质，而且更重视物质微观结构的研 究即原子、分子内部结构特别是原子、分子中电子的行为和运动规律的研究， 从而建立了以现代化学键理论为基础的化学结构理论体系。 现代配位化学是既有翔实的实验资料又有坚实的理论基础的完全科学。 ●从定性描述向定量化方向发展 现代配位化学特别是结构配位化学已普遍应用线性代数、群论、矢量分析、拓扑学、数学物理等现代的数学理论和方法了，并且应用电子计算机进行科学 计算，对许多反映结构信息及物理化学性能的物理量进行数学处理。这种数学 计算又与高灵敏度、高精确度和多功能的定量实验测定方法相结合，使对配位 化合物性质和结构的研究达到了精确定量的水平。 ●既分化又综合,出现许多边缘学科 现代配位化学一方面是加速分化，另一方面却又是各分支学科之间的相互 综合、相互渗透，形成了许多新兴的边缘学科。 配位化学的地位 一、现代配位化学的研究领域
现代配位化学主要有七大活跃领域部分,分别为超分子化学、兀酸配休及小分子配体络合物、过渡金属有机络合物、金属原子簇络合物、络合催化、生物配位化学、富勒烯化学－老元素新发现（纳米材料）。 (一)超分子化学 超分子化学是研究两种以上的化学物种通过分子间力相互作用缔结而成为具有特定结构和功能的超分子体系的科学。简而言之，超分子化学是研究多个分子通过非共价键作用，而形成的功能体系的科学。 超分子化学是一门处于化学学科与物理、生命科学相互交叉的前沿学科。它的发展不仅与大环化学（冠醚、穴醚、环糊精、杯芳烃、富勒烯等）的发展密切相关，而且与分子自组装、分子器件和新颖有机材料的研究息息相关。从某种意义上讲，超分子化学将四大基础化学（有机化学、无机化学、分析化学和物理化学）有机地融合成一个整体。 1.分子识别 所谓分子识别是指主体（受体）对客体（底物）选择性结合并产生某种特定功能的过程，是分子组装及超分子功能的基础（锁与钥匙的关系）。
江西理工大学配位化学第一章作业
1.写出下列配合物或配离子的化学式 ⑴六氟合铝酸钠(III) ⑵二氯化一氰?四氨?水合钴(III) ⑶二氯化异硫氰酸跟?五氨合钴(III) ⑷五氨?亚硝酸根合钴 (III) 离子 ⑸二(乙酰丙酮根)合铜(III) ⑹二氰化 (u氯)?二 (氨基合铂 (II)) 答：⑴ Na3[AlF6] ⑵ [Co(CN)(NH3)4（H2O）] ⑶ [Co(NCS)(NH3)5]Cl2 ⑷ [Co(NH3)5NO2]2+ ⑸[Cu(acac)2] ⑹[Pt2（NH2）2Cl2]（CN）2 2.指出下列配体中的配位原子，并说明它是单齿还是多吃配体？(1)CH3-C=NO*H (2)CH2-N*HCH2CH2-N*H2 CH3-C=NO*H CH2-N*HCH2CH2-N*H2 （3） CH2COO*- -*00CH2C-*NHCH2N* CH2COO*- （4）ONO- (5）SCN-（6）RNC- (7)*NH(CH2COO*-)2 答：（1） 配位原子为O，多齿配体； （2）配位原子为N，多齿配体； （3）配位原子为O和N，多齿配体；（4）配位原子为O，单齿配体； （5）配位原子为S，单齿配体； （6）配位原子为N，单齿配体； （7）配位原子为N和O，多齿配体；
3.命名下列配合物或配离子 (1) K[Au(OH)4] (2)[Ce(en)3]Cl3 (3) [Co(H2O)4Cl2]Cl (4) [Cr(NH3)2(H2O)2(Py)2]Cl3 (5)[Co(NCS)(NH3)5]2+ (6) [Fe(CN)5(CO)]3- (7) Cl Cl Cl Al Al Cl Cl Cl (8) NH [(H3N)4Co Cr(NH3)2Cl2]Cl2 ONO 答：(1)四羟基合金(Ⅲ)酸钾 （2）三氯化三(乙二胺)合铈(Ⅲ) (3)氯化二氯?四水合钴(Ⅲ) （4）三氯化二氨?二水?二吡啶合铬(Ⅲ) （5)异硫氰根?五氨合钴(Ⅲ)离子 （6)五氰?羰基合铁(Ⅲ)离子 （7）二μ—氯双（二氯合铝(Ⅲ)) (8）二氯化μ—亚氨基—μ—亚硝酸根—二氯二氨合铬(Ⅲ)—四氨合钴(Ⅱ) 答：(1)一氯.硝基.二氨合铂（Ⅱ） 平面四边形 (2)二氯.二羟基.二氨.合铂（Ⅳ） 三角双锥
化学发展史的五个时期
化学发展史的五个时期 自从有了人类，化学便与人类结下了不解之缘。钻木取火，用火烧煮食物，烧制陶器，冶炼青铜器和铁器，都是化学技术的应用。正是这些应用，极大地促进了当时社会生产力的发展，成为人类进步的标志。今天，化学作为一门基础学科，在科学技术和社会生活的方方面面正起着越来越大的作用。从古至今，伴随着人类社会的进步，化学历史的发展经历了哪些时期呢？ 远古的工艺化学时期。这时人类的制陶、冶金、酿酒、染色等工艺，主要是在实践经验的直接启发下经过多少万年摸索而来的，化学知识还没有形成。这是化学的萌芽时期。 炼丹术和医药化学时期。从公元前1500年到公元1650年，炼丹术士和炼金术士们，在皇宫、在教堂、在自己的家里、在深山老林的烟熏火燎中，为求得长生不老的仙丹，为求得荣华富贵的黄金，开始了最早的化学实验。记载、总结炼丹术的书籍，在中国、阿拉伯、埃及、希腊都有不少。这一时期积累了许多物质间的化学变化，为化学的进一步发展准备了丰富的素材。这是化学史上令我们惊叹的雄浑的一幕。后来，炼丹术、炼金术几经盛衰，使人们更多地看到了它荒唐的一面。化学方法转而在医药和冶金方面得到了正当发挥。在欧洲文艺复兴时期，出版了一些有关化学的书籍，第一次有了“化学”这个名词。英语的chemistry起源于alchemy，即炼金术。chemist至今还保留着两个相关的含义：化学家和药剂师。这些可以说是化学脱胎于炼金术和制药业的文化遗迹了。 燃素化学时期。从1650年到1775年，随着冶金工业和实验室经验的积累，人们总结感性知识，认为可燃物能够燃烧是因为它含有燃素，燃烧的过程是可燃物中燃素放出的过程，可燃物放出燃素后成为灰烬。 定量化学时期，既近代化学时期。1775年前后，拉瓦锡用定量化学实验阐述了燃烧的氧化学说，开创了定量化学时期。这一时期建立了不少化学基本定律，提出了原子学说，发现了元素周期律，发展了有机结构理论。所有这一切都为现代化学的发展奠定了坚实的基础。 科学相互渗透时期，既现代化学时期。二十世纪初，量子论的发展使化学和物理学有了共同的语言，解决了化学上许多悬而未决的问题；另一方面，化学又向生物学和地质学等学科渗透，使蛋白质、酶的结构问题得到逐步的解决。 这里主要讲述近二百多年来的化学史故事。这是化学得到快速发展的时期，是风云变幻英雄辈出的时期。让我们一道去体验当年化学家所经历的艰难险阻,在近代化学史峰回路转的曲折历程中不倦跋涉，领略他们拨开重重迷雾建立新理论、发现新元素、提出新方法时的无限风光。 中国化学史上的“世界第一” 1.公元前100年中国发明造纸术。公元105年东汉蔡伦总结并推广了纸技术，而欧洲人还在用羊皮抄书呢！
配位化学在工业中的应用
配位化学在工业中的应用 配位化学又称络合物化学，配位化合物简称配合物或络合物。配合物是由一个或几个中心原子或中心离子与围绕着它们并与它们键合的一定数量的离子或分子（这些称为配位体）所组成的。配位化合物在化学工业和生活中起着重要的作用，1963年化学诺贝尔奖金联合授给德国M.普朗克学院的K.齐格勒博士和意大利米兰大学的G.纳塔教授。他们的研究工作是发展了乙烯的低压聚合，这使数千种聚乙烯物品成为日常用品。齐格勒-纳塔聚合催化剂是金属铝和钛的配合物。而今，配位化学的研究已经有了很大的突破，现代配位化学理论在推进工业研究中得到了应用并成为工业设计原理的一个组成部分。 1、配位化学的前期发展历程 配合物在自然界中普遍存在，历史上最早有记载的是1704 年斯巴赫（Diesbach）偶然制成的普鲁士蓝KCN·Fe(CN)2·Fe(CN) 3，其后1798 年塔斯赫特（Tassert）合成[Co(NH3)6]Cl3。十九世纪末二十世纪初，创立了配位学说，成为化学历史中重要的里程碑。 二十世纪以来，配位化学作为一门独立的学科，以其蓬勃发展之势，使传统的无机化学和有机化学的人工壁垒逐渐消融，并不断与其他学科如物理化学、材料科学及生命科学交叉、渗透，孕育出许多富有生命力的新兴边缘学科，为化学学科的发展带来新的契机[1]。 2、配位化学新的发展及应用趋势 本世纪60 年代初期，由于发现了一批具有金属- 金属化学键的配合物，配位化学的研究重点从单核配合物转向多配合物，从而开始了对多金属偶合体系的研究。在此研究过程中，发现很早已为人们熟知利用的普鲁士蓝等一类混合价配合物，不仅可以用于传统的染料工业，还可以更广泛地应用于陶瓷、矿物、材料科学、高温超导等许多领域。如可用于合成高导电率的分子金属和超导材料、磁性材料、优良的非线性光学材料以及非线性导电材料等。因此，此类配合物引起各个学科研究者，如合成化学家、固体化学家、地质学家、生物学家、物理学家 的极大兴趣，成为当前化学基础研究的前沿领域。 混价配合物的中心原子，无论相同或不同的金属离子都具有两种明显不同的氧化态。它包括了元素周期表中的大多数金属元素。但是目前人们关注的焦点，多集中在过渡金属和稀土金属元素，因为这些元素的配合物常常具有独特的光、电、磁性质，并与生命活动密切相关。如混价配合物MnIIMnIIIMnIIO(OAc)6(py)3等。研究者通过对混合价过渡金属和稀土金属配合物的研究，合成了一系列新型分子材料和与生命活动紧密相关的模型化合物，建立了较完整的理论体系[2]。 3、配位化学在化学化工工业中的应用 配位化学在许多领域都有非常广泛的应用，尤其是在化学化工方面，显示出了它的应用优越性。 天然水和废水中配合物的形成 在水处理化学领域中，天然水和废水中配合物的形成是很重要的。水体中溶解态的重金属，大部分以配合物形式存在，因为水体中存在多种无机和有机配位体。重要的无机配位体有OH-、Cl-、CO32-、HCO32-等。有机配位体情况比较复杂，有动植物组织的天然降解产物，如氨基酸、糖、腐殖酸等，由于工业及生活废水的排入使存在的配位体更为复杂，如CN-、有机洗涤剂、NTA（氮基三乙酸N(CH2CO2H)3的三钠盐，洗涤剂的组分）、EDTA（乙二胺四乙酸的钠盐）、农药和大分子环状化合物。湖水中汞大部分与腐殖酸配合，而在海水中汞则主要与Cl-配合。 改变水溶液中的金属物种
配位化学的发展进程
配位化学论文
工业中的配位化学 摘要:配位化学从1704年发展至今，不断创造出许多富有生命力的新领域，为化学工业的发展带来新的契机。配位化学在化学化工方面显示出了不可替代的实用优越性。配位化学又称络合物化学,它是近三十年来发展最迅速的化学学科之一，其研究已渗透到无机化学、分析化学、有机化学、生物化学、电化学等学科中,并在金属的提取和富集、工业分析、催化、制药、染料、水质处理等方面得到广泛的应用。本文综述了配位化学在工业方面的应用，浅议配位化学的新发展及其近几年在化学化工工业中的发展前景。 关键词: 配位化学；配合物；发展；化学化工；应用 1前言 配位化学又称络合物化学，配位化合物简称配合物或络合物。配合物是由一个或几个中心原子或中心离子与围绕着它们并与它们键合的一定数量的离子或分子（这些称为配位体）所组成的。本世纪五十年代后,配位化学的发展突飞猛进，大量新配合物的制得及其结构研究,配合物中价键理论的研究,配合物的反应动力学的研究等方面在世界化学文献中占有重要的地位。配位化学之所以有今日的进展,固然和近代科学技术及侧试设备的进步有关，而更重要的是配位化学在科学技术及工农业生产上有极广泛和重要的应用。在工业生产中，多数应用到金属(或金属离子)的部门、工艺技以及原料、产品的分析皆或多或少地涉及到配合物。由于配位化学在工业中的应用面广、量大不能一一详述,下面拟几个方面做扼要介绍。 2 配位化学的前期发展历程 配合物在自然界中普遍存在，历史上最早有记载的是1704年斯巴赫（Die sib ach）偶然制成的普鲁士蓝KCN·Fe(CN)2·Fe(CN)3，其后1798 年塔斯赫特（T assert）合成[Co(NH3)6]Cl3。十九世纪末二十世纪初，A. W e r n e r创立了配位学说，成为化学历史中重要的里程碑。 二十世纪以来，配位化学作为一门独立的学科，以其蓬勃发展之势，使传统的无机化学和有机化学的人工壁垒逐渐消融，并不断与其他学科如物理化学、材料科学及生命科学交叉、渗透，孕育出许多富有生命力的新兴边缘学科，为化学学科的发展带来新的契机[2]。 1缓蚀剂原则上讲,缓蚀剂的缓蚀作用,是由子水中加入它后，在金属材质表面形成了钝化型膜、沉淀型膜或吸附型膜，因而有效地阻止或降低水中腐蚀介质对金属的腐蚀速度。多数情况下成膜和形成配合物有关。例如，长久以来，应用铬酸盐作为缓蚀剂，它形成钝化型膜迅速、膜层牢固、缓蚀率高，但由于它对许多水生物有毒性,故近年来，国内外都在研究用钼酸盐、钨酸盐来代替铬酸盐，当水中存在一定量的O2时，钼酸盐在金属表面的成膜机理可表示为:
配位化学现状及发展
配位化学的现状及发展 专业班级：化学（师范类）一班姓名：刘楠楠课程名称：配位化学 摘要：配位化学已成为当代化学的前沿领域之一。它的发展打破了传统的有机化学和无机化学之间的界线。其新奇的特殊性能在生产实际中得到了重大的应用，花样繁多的价健理论及空间结构引起了结构化学和理论化学家的深切关注。它和物理化学、有机化学、生物化学、固体化学、环境化学相互渗透，使其成为贯通众多学科的交叉点。本文将介绍配位化学在近几年的现状和发展。 关键词：配位化学；现状；发展 配位化学是在无机化学基础上发展起来的一门交叉学科，50年代以来配位化学以其与有机合成化学和结构化学相结合为特点，开始了无机化学的复兴时期，从而在实际上打破了传统的无机、有机和物理化学间的界限，进而成为各化学分支的结合点。配合物以其花样繁多的价键和空间结构促进了基础化学的发展，又以其特殊的性质在生产实践和科学实验中取得了重大的应用。配位化学是化学学科中最活跃的，具有很多生长点的前沿学科之一，它的近期发展趋势如下。 1.具有特殊性质和特殊结构配合物的合成、结构及性能的研究 各种大环、夹心、多核、簇状、非常氧化态、非常配位数、混合价态及各种罕见构型配合物的合成、结构、热力学、动力学和反应性的研究正在深入。其中巨型原子簇的研究已成为阐明金属原子化学和固体金属化学异同的桥梁;新型球型大环，聚邻苯酚脂大环配体对某些金属离子具有特殊高的选择性;在CO，CO2，H2和CH4等小分子配合物及活化方面，已发现用Co+，Li+双核配合物不仅可与CO2配位，并使其活化，而形成C—C键;此外H2的配合物研究及H2的活化亦在深入。 配合物合成、结构和性能研究方面，近年来的一个引人注目的动向是配位化学和固体化学的交叉[1]。一系列具有链状、层片状和层柱状特殊结构的配合物已经合成。对它们的性质和结构，正在进行系统研究。 2.溶液配位化学研究 溶液配位化学研究正在继续深入，但已具有新的内容。在取代反应动力学及机理方面，近年工作集中在金属碳基配合物的研究上。已知配体的空间效应，电
配位化合物结构理论发展简史
配位化学论文综述 题目：配位化合物结构理论发展简史姓名：李静 专业班级：化本二班 年级：2011级 学号：11060144010
配位化合物结构理论发展简史 前言：配位化学是无机化学的一个重要分支，其理论的确立有一百多年的历史。从配合物结构的早期理论到Werner的配位理论再到配合物化学键理论的发展，科学家们经过了长期艰难的探索，才逐步形成现在较为完整科学的配位化学理论。随着分析技术、合成技术的不断发展，配位化学目前已经渗透到有机化学、分析化学、物理化学和生物化学等诸多领域，发展前景广阔。 1．配合物结构的早期理论 配合物（coordination compound），早期也称为络合物（complex compound）。配合物的早期发现与性质的研究，主要得益于17世纪末18世纪初欧洲染料工业发展的需求。第一个金属配合物—普鲁士兰KFeFe(CN)6或KCN·Fe(CN)2·Fe(CN)3，即是由一个德国柏林的颜料工人Diesbach于1704年制得的。但是配位化学的真正开端，是以1799年Tassert发现六氨合钴(Ⅱ)氯化物CoCl3·6NH3为标志的。因为CoCl3和NH3都是价饱和的稳定化合物，它们又以何种形式而结合成另一种很稳定的化合物呢?这对当时的化学家来说是一道难题，因此引起了进一步研究的极大兴趣。 在科学实验中，化学家们制得了许多这类化合物，并且认真地研究了它们的性质。如对三价钴盐与氨的化合物的性质研究表明，化合物不仅因氨分子的数目不同而有不同的颜色，而且钴络盐中氯的行为
也有所不同，即 化合物颜色酸性AgNO3实验CoCl3·6NH3橙黄色用AgNO3可沉淀出3C1 — CoCl3·5NH3红紫色用AgNO3可沉淀出2C1 — Co Cl3·5NH3·H2O 玫红色用AgNO3可沉淀出3C1 — CoCl3·4NH3绿色用AgNO3可沉淀出lCl — 为了解释这些实验事实，不少人都曾企图采用扩大原子价规则的办法。但这方面的尝试均未成功。 2．Werner的配位理论 1893年仅26岁化学家Werner（1913年获得诺贝尔化学奖），提出了他的配位学说，认为： (1)一些金属的原子价除主价外，还可以有副价，而且，元素倾向于既满足它的主价又要满足它的副价。例如在CoCl34NH3中，钻的主价为三，副价为四，即三个氯离子满足了钻的主价，与氨分手的结合使用了副价。 (2)络合物分为“内界”和“外界”。内界是由中央离子与周围
配位化学第一章作业
1.写出下列配合物或配离子的化学式 ?六氟合铝酸钠(III) ?二氯化一氰?四氨?水合钴(III) ?二氯化异硫氰酸跟?五氨合钴(III) ?五氨?亚硝酸根合钴(III) 离子 ?二(乙酰丙酮根)合铜(III) ?二氰化(u-氯)?二(氨基合铂(II)) 答：? Na3[AlF6] ? [Co(CN)(NH3)4（H2O）] ? [Co(NCS)(NH3)5]Cl2 ? [Co(NH3)5NO2]2+ ?[Cu(acac)2] ?[Pt2（NH2）2Cl2]（CN）2 2.指出下列配体中的配位原子，并说明它是单齿还是多吃配体？ (1)CH3-C=NO*H (2)CH2-N*HCH2CH2-N*H2 CH3-C=NO*H CH2-N*HCH2CH2-N*H2 （3） CH2COO*- -*00CH2C-*NHCH2N* CH2COO*- （4）ONO- (5）SCN-（6）RNC- (7)*NH(CH2COO*-)2 答：（1）配位原子为O，多齿配体；（2）配位原子为N，多齿配体；（3）配位原子为O和N，多齿配体；（4）配位原子为O，单齿配体；
（5）配位原子为S，单齿配体；（6）配位原子为N，单齿配体； （7）配位原子为N和O，多齿配体； 3.命名下列配合物或配离子 (1) K[Au(OH)4] (2)[Ce(en)3]Cl3 (3)[Co(H2O)4Cl2]Cl (4) [Cr(NH3)2(H2O)2(Py)2]Cl3 (5)[Co(NCS)(NH3)5]2+ (6) [Fe(CN)5(CO)]3- (7) Cl Cl Cl Al Al Cl Cl Cl (8) NH [(H3N)4Co Cr(NH3)2Cl2]Cl2 ONO 答：(1)四羟基合金(Ⅲ)酸钾 （2）三氯化三(乙二胺)合铈(Ⅲ) (3)氯化二氯?四水合钴(Ⅲ) （4）三氯化二氨?二水?二吡啶合铬(Ⅲ) （5)异硫氰根?五氨合钴(Ⅲ)离子 （6)五氰?羰基合铁(Ⅲ)离子 （7）二μ—氯双（二氯合铝(Ⅲ)) (8）二氯化μ—亚氨基—μ—亚硝酸根—二氯二氨合铬(Ⅲ)—四氨合钴 (Ⅱ)
配位化学的发展与应用
姓名：何晓勇 学号：0801044241
配位化学的发展与应用 摘要 通过这一个学期的学习，我对配位化学的基础知识有了很大程度的掌握。在即将走完配位化学的课堂学习历程时，对其某一方面进行总结复习是很有必要的。科学研究的最终目的是应用，所以本文着重讲配位化学的发展与应用，分别从配位化学的发展与配位化学的应用两个方面作介绍。配位化学的发展经历了萌芽时期、奠基时期、蓬勃发展时期，在这里都作了比较详细的介绍，最后又重点介绍了我国配位化学研究工作的发展情况。在配位化学的应用方面分别介绍了其在分析化学、电镀工业、湿法冶金、配位催化及生物化学等几个方面的应用情况，并在最后对配位化学的发展与应用作了美好展望。 关键词：配位化合物；EDTA；湿法冶金；配位催化；生物化学 ABSTRACT Through the study of one semester, I have a large degree of master on based coordination chemistry knowledge. In the end of the coordination chemistry classroom learning process, it is necessary to review on the one hand on coordination chemistry. The ultimate aim of scientific research is to apply。This paper focuses on the development and application of the coordination chemistry. Coordination chemistry has experienced sprout period, foundation, vigorous development period and here are made a detailed introduction. Specially, this paper will introduce our country with a chemical work with the development of the situation. It is also introduced that the application of coordination chemistry on analytical chemistry、electroplating industry、hydrometallurgy、coordination catalysis and biochemistry. Finally, this paper considers that the future of the development and application of the coordination chemistry is bright. Key words:coordination compounds; EDTA; hydrometallurgy; coordination catalysis; biochemistry
配位化学教学大纲
《配位化学》教学大纲课程名称：配位化学 课程英文名称：Coordination chemistry 学时/学分：32/2 适用专业与开课学期：化学、应用化学第6学期 一、本课程的目标与任务 21世纪的配位化学是处于现代化学中心地位的二级学科。本课程是在化学、应用化学本科专业学生修完无机化学、有机化学、分析化学、物理化学、中级无机化学等课程之后开设的一门选修课。主要任务是系统介绍配位化学的基本知识（配合物的基本概念、立体化学、合成）、基本理论（价键理论、晶体场理论、分子轨道理论、配位场理论）等；重点介绍各种类型的配合物及配位化学与其它学科（理论化学、物理化学、有机化学、分析化学、材料、生命科学等）的相互紧密联系和交叉渗透；了解配合物在各方面的广泛应用；展望配位化学发展新趋势、新特点。立足本科选修课层次，处理好深度、难度，通过教学，使学生拓宽知识视野，丰富配位化学知识，培养创新精神。 二、课程基本内容与基本要求 第一章配合物的基本概念（2学时） 1、基本内容 （1）配合物的定义、组成、命名、分类；（2）配合物的立体化学。 2、基本要求： （1）了解配位化学研究的内容及发展趋势； （2）复习配合物的定义、组成、命名、分类；学习特殊配合物的化学式书写及命名； （3）掌握配合物的几何异构、旋光异构及其它异构等。 第二章配合物的化学键理论（4学时） 1、基本内容： （1）价键理论；（2）晶体场理论；（3）分子轨道理论；（4）配位场理论。
2、基本要求： （1）复习巩固VBT；（2）学习掌握CFT；（3）了解MOT、LFT，理解各种理论的基本要点、相互区别与联系；（4）会运用各种理论解释常见配合物的成键，空间构型及性质。 第三章配合物的电子光谱及磁性（3学时） 1、基本内容： （1）配位场光谱、电荷迁移光谱、配位体内部的电子光谱；（2）配合物磁性及其影响因素。 2、基本要求： （1）了解配合物的电子光谱三种类型； （2）掌握配位场光谱； （3）了解配合物磁性决定因素。 第四章配合物的合成（2学时） 1、基本内容： （1）配合物的合成（取代反应、热分解反应、氧化还原反应、固相反应法、模板合成法）； （2）典型配合物的特殊合成方法。 2、基本要求： （1）掌握合成配合物的常用方法； （2）熟悉典型配合物的特殊合成方法。 第五章配合物的反应动力学（3学时） 1、基本内容： （1）活性和惰性配合物；（2）八面体配合物的取代反应；（3）平面正方形配合物的取代反应；（4）电子转移反应。 2、基本要求： （1）了解配合物的活性、惰性和热力学稳定性的区别； （2）掌握平面正方形配合物、八面体配合物取代反应的取代反应机理及影响速率的因素； （3）了解电子转移反应的内界机理、外界机理。