配位立体化学
配位化学ppt课件
1) Mononuclear coordination compounds
a) Ligands are named in alphabetical order followed by the name of the central metal atom. Note that, unlike in formulas, the
[Pt(NO2)(NH3)(NH2OH)(py)]Cl, 氯化硝基•氨•羟胺•(吡啶）合铂（II）
e) 若配位原子相同，配体中含原子的数目也相同，则按在 配体结构式中与配位原子相连的原子的元素符号字母顺序 排列; 如：
[PtNH2NO2(NH3)2] 氨基•硝基•二氨合铂（II）
精品课件
23
一个立体化学前缀（cis-, trans-, d 和l ）加在配合物 名称前表示立体结构特点或手性， 如 : cis-二氯•二氨合铂（II）；
[Co(ONO)(NH3)5]SO4 硫酸亚硝酸根•五氨合钴（III）。
也可在配体名称后标出参与配位的配位原子的元 素符号，如， (M-ONO)-, 亚硝酸-O; (M-NO2)-,亚 硝酸-N; (M-NCS)-, 硫氰酸-N; (M-SCN)-,硫氰酸S. 二硫代草酸根配体，有键合异构体
K2 Ni
精品课件
31
names of charged and neutral ligands are intermingled as dictated by alphabetization
b) When two or more same ligands are present, their number is indicated by a prefix (di-, tri-, tetra-, penta-, hexa-, etc.). However, when the ligand name itself contains one of these prefixes (as in ethylenediamine), then the multiplicative prefix is bis-, tris-, tetrakis-, pentakis-, hexakis-, etc. e.g.
化学配位化合物的立体结构与异构体练习题详解
化学配位化合物的立体结构与异构体练习题详解化学配位化合物的立体结构与异构体是化学领域中的重要概念，对于理解化学反应和化学性质起着关键作用。
在本文中，我们将详解一些关于化学配位化合物立体结构与异构体的练习题，帮助读者更好地理解这个概念。
一、以下是一些关于配位配合物立体结构的问题，请回答并说明原因：1. 对称型配合物的空间群是否一定具有反射面？2. 说一说平面六配位配合物的形状和空间构型。
3. 请画出一个具有三方截尖顶体及其等价面的四配位配合物的球棍模型。
4. 对于配位配合物[Ni(Cl)4]2-，根据VSEPR理论，它的形状是什么？5. 高配位数的配合物中，配位键倾角是否会改变？1. 对称型配合物的空间群是否一定具有反射面？答案：不一定具有反射面。
空间群是描述晶体中原子或分子排列的对称性的指标，它包含了各种对称操作，如旋转、反射、平移等。
对称型配合物的立体结构中，即使具有对称性，也不一定具有反射面。
因此，对称型配合物的空间群不一定具有反射面。
2. 说一说平面六配位配合物的形状和空间构型。
答案：平面六配位配合物具有八面体的空间构型，形状呈六角形平面。
在平面六配位结构中，配体以六个顶点均匀分布在配合物的一个平面上，而中心金属离子位于这个平面的中心。
3. 请画出一个具有三方截尖顶体及其等价面的四配位配合物的球棍模型。
答案：[球棍模型]4. 对于配位配合物[Ni(Cl)4]2-，根据VSEPR理论，它的形状是什么？答案：根据VSEPR理论，[Ni(Cl)4]2-的形状是正方形平面。
根据VSEPR理论，该配合物的中心金属离子Ni2+被四个氯离子(Cl-)配位，形成一个正方形平面结构。
5. 高配位数的配合物中，配位键倾角是否会改变？答案：是的，高配位数的配合物中配位键倾角会改变。
配位键倾角是指配体和中心金属离子之间的键角，它受到电子云的排斥作用影响。
在高配位数的配合物中，由于配体的增加，电子云之间的排斥作用增强，导致配位键倾角变小。
2-1配合物的立体化学
[Co(en)3]3+
2、旋光异构
四配位 Td点群： MABCD
乳酸
OH
COOH C H CH3
六配位Oh点群： M(L-L)3, cis-M(L-L)2A2, MA2B2C2, MABCDEF eg. [Co(en)3]3+
N N Co N N N N
N N Co N N N N
D (+) Co(en)33+
配合物的异构类型
1、几何异构(geometric isomerism) 2、旋光异构(chiral isomerism)
异构类型
3、键合异构(linkage isomerism) 4、电离异构(ionization isomerism) 5、溶剂合异构(solvate isomerism)
6、配位异构(coordination isomerism)
空间斥力：配体间静电排斥， 与配体大小有关。
立方体场
Oh
四面体场
Td
球形场
八面体场 四方畸变
Oh D4h
平面四方场
D4h
中心离子的电子组态为：d0
d5
d10 d1
d6
通常与弱场配体形成 Td构型配合物。 例如： TiBr4 (d0),
FeCl4- (d5),
ZnCl42- (d10),
VCl4 (d1),
③ 同类配体（同为阴离子或同为中性分子）以配 位原子元素符号英文字母的先后排序。
配位化合物的命名原则：
① 阴离子名称在前，阳离子名称在后，阴、阳离子名称 之间用“化”字或“酸”字相连。此时，配阴离子一 律当含氧酸根看待; ② 配位个体中：配体名称在前，中心原子名称在后；
不同配体名称的顺序同书写顺序，相互之间以中圆点 “”分开，最后一种配体名称之后缀以“合”字；
配位化合物的立体构型与同分异构体
配位化合物的立体构型与同分异构体配位化合物是由一个中心金属离子与周围的配体形成的，其中配体可以是各种无机或有机分子。
这些配位化合物具有不同的立体构型，这取决于金属离子的电子构型和配体的性质。
在化学领域中，研究配位化合物的立体构型和同分异构体对于理解其性质和应用具有重要意义。
一、正方形配位正方形配位是一种常见的配位构型，其中中心金属离子周围的配体分别位于配位面的四个顶点上。
当配体是单原子配体时，正方形配位通常是以四个相同的配体环绕金属离子形成的。
例如，在[Co(NH3)4]2+离子中，四个氨分子以正方形构型周围环绕着钴离子。
正方形配位也可以由配体的两个双电子对形成，使配位化合物的电子构型更为稳定。
二、八面体配位八面体配位是另一种常见的配位构型，其中中心金属离子周围的配体形成一个八面体的结构。
八面体配位通常由六个配位点环绕金属离子而成，配位点位于八个顶点上。
例如，[Co(NH3)6]3+离子以八面体构型形成，其中六个氨配体分别位于八个顶点上。
三、四面体配位四面体配位是一种较少见的配位构型，其中中心金属离子周围的配体形成一个四面体的结构。
四面体配位通常由四个配位点环绕金属离子而成，配位点位于四个顶点上。
四面体配位对于d0和d10电子构型的金属离子特别常见。
例子包括[Ni(CN)4]2-离子，其中四个氰根离子形成四面体构型周围包围着镍离子。
同分异构体是一类化合物，它们具有相同的化学式但不同的结构。
在配位化合物中，同分异构体的存在可以由立体构型的差异导致。
具有完全相同的化学式的同分异构体可以显示出不同的物理和化学性质，因为它们的立体构型影响了它们的分子形状和空间排列。
以[CoCl2(en)2]+离子为例，它是由一个钴离子和两个氯化物配体以及两个乙二胺配体构成的。
该离子可以有两种同分异构体：光学异构体和构效异构体。
光学异构体是由于手性中心存在而产生的异构体。
在[CoCl2(en)2]+离子中，乙二胺配体具有两个官能团，因此该离子可以形成两个非对映体。
高三化学配位化合物的配位数与立体构型
高三化学配位化合物的配位数与立体构型化学配位化合物是由中心金属离子和周围配体离子或分子组成的。
在配位化合物中，中心金属离子能够与不同数目的配体形成不同配位数的配合物，并且配位数的不同还可以导致配合物的立体构型发生变化。
本文将探讨高三化学中配位化合物的配位数与立体构型的关系。
一、配位数的定义和影响因素配位数指的是中心金属离子所配位的配体数目。
常见的配位数包括2、4、6以及8等。
而影响配位数的主要因素有以下几个方面。
1. 配体的种类和性质：不同的配体具有不同的配位能力，一些配体能够给予中心金属离子更多的电子密度，使得中心金属离子更容易接受更多的配位。
2. 配体的空间构型：一些配体本身的空间构型限制了其与中心金属离子的配位方式，从而影响了配位数的大小。
3. 中心金属离子的电子排布：中心金属离子的电子排布也会影响其对配位数的选择，一些电子排布不利于接受多个配位。
二、配位数与立体构型的关系配位数的不同将导致配位化合物的立体构型发生变化。
根据配位数的不同，配合物的立体构型分为以下几类。
1. 配位数为2的立体构型：配位数为2的立体构型形式上类似于线性结构，中心金属离子和配体排列在一条直线上。
常见的例子是[Ni(CO)4]，其中镍离子与4个一氧化碳分子形成配位键。
2. 配位数为4的立体构型：配位数为4的立体构型形式上类似于四面体结构或平面方形结构。
四面体结构中，中心金属离子和4个配体形成四面体的形状，常见的例子是[TiCl4]。
平面方形结构中，中心金属离子和4个配体形成平面方形的形状，常见的例子是[Ni(CN)4]2-。
3. 配位数为6的立体构型：配位数为6的立体构型常见的是八面体结构或正八面体结构。
八面体结构中，中心金属离子和6个配体构成八面体的形状，常见的例子是[Co(NH3)6]3+。
正八面体结构中，中心金属离子和6个配体构成正八面体的形状，常见的例子是[Cr(H2O)6]3+。
4. 配位数为8的立体构型：配位数为8的立体构型常见的是双四面体结构或正二十面体结构。
第2章 配合物基础和配位立体化学
2. 多齿配体（polydentate ligands）
双酮
2013-8-3 4
乙二胺（en）、EDTA、联吡啶(bpy)、邻菲咯啉(phen)、
双齿配体
CH2 H 2N CH2 NH2
N
N
乙二胺(en）
联吡啶(bpy)
R' C O
R" C
N
N
R
C
_
H 3N Cl Cl facial H 3N Co NH3 Cl H 3N H 3N Cl Co Cl NH3 Cl
meridional
反顺异构体
面式
经式
NO2 NO2
O2N O2N
光活异构体
（弯线表示en)
2013-8-3
19
N N Co N N
D (+) Co(en)3
3+
N
N N
N Co N N
Ag(NH3)2+ CN=2, Cu(CN)2- CN=? Zn(EDTA)2- CN=6,
配位数 化学计量比
配位数 配体数
2013-8-3 3
二.常见的配体
1. 单齿配体(monodentate ligands）
F、Cl、Br、I、
NH3 、NR3 、PR3、PPh3、P(OR)3,
22
2013-8-3
23
键合异构体(linkage isomer)：连接的原子不同
O N H3N H3N Co NH3 NH3 NH3
O N O H3N Co H3N NH3 NH3 NH3
O
硝基配合物(黄色）
亚硝酸根配合物（红色）
高中化学题型之配位化合物的立体构型计算
高中化学题型之配位化合物的立体构型计算在高中化学的学习中，配位化合物是一个重要的概念。
配位化合物由一个中心金属离子和周围的配位体组成，其中配位体通常是带有孤对电子的分子或离子。
配位化合物的立体构型是指配位体在空间中的排列方式，它对于化学性质和反应机理的理解至关重要。
本文将介绍配位化合物的立体构型计算方法，并通过具体题目的举例来说明。
在计算配位化合物的立体构型时，我们需要了解以下几个关键概念和方法。
首先是配位数的确定。
配位数是指中心金属离子周围配位体的个数。
常见的配位数有2、4、6等。
例如，对于氯化铜(II) [CuCl2]，其中铜离子的配位数为2，因为它周围只有两个氯离子。
其次是配位体的空间排列方式。
配位体可以以不同的方式排列在中心金属离子周围，形成不同的立体构型。
常见的立体构型有线性、平面正方形、八面体等。
例如，对于四氯化铜(II) [CuCl4]2-，其中铜离子的配位数为4，配位体以平面正方形的方式排列在铜离子周围。
接下来是确定配位体的空间取向。
配位体在空间中的取向可以是顺时针或逆时针方向。
例如，对于六配位的六氯合铜(II) [CuCl6]2-，配位体以八面体的方式排列在铜离子周围，但是它们的取向可以是顺时针或逆时针方向。
最后是确定立体构型的对称性。
立体构型的对称性可以通过观察配位体的位置和取向来确定。
例如，对于六配位的六氯合铜(II) [CuCl6]2-，当配位体以八面体的方式排列，并且取向相同的时候，立体构型具有八面体的对称性。
通过以上的概念和方法，我们可以解决一些关于配位化合物立体构型的问题。
下面通过具体的题目来说明。
题目：确定[Co(NH3)6]3+的立体构型。
解析：首先，我们需要确定配位数。
由于配位体是六个氨分子，因此配位数为6。
接下来，我们需要确定配位体的空间排列方式。
六个氨分子可以以八面体的方式排列在钴离子周围。
然后，我们需要确定配位体的空间取向。
在八面体的构型中，氨分子可以以顺时针或逆时针方向取向。
配位化学与配合物的立体构型
配位化学与配合物的立体构型配位化学是化学领域中的一个重要分支，研究金属离子和配体之间的相互作用。
配合物是由一个中心金属离子和周围配位基团构成的化合物。
在配位化学中，配位基团的排列方式对配合物的物理和化学性质起着关键的影响。
配位化学与配合物的立体构型密切相关，本文将探讨配位化学与配合物的立体构型的研究内容和意义。
一、立体构型的定义及分类在配位化学中，立体构型指的是配合物中利用空间排列方式描述配体和金属离子之间的关系。
立体构型可以通过分子结构的确定、光谱学以及理论计算等方法进行研究和解析。
配合物的立体构型分类主要有以下几种：1. 线性构型：配位基团沿直线排列。
这种构型通常出现在两个配位基团与金属离子之间的配位数为2时，如[Ag(NH3)2]+。
2. 方阵构型：配位基团沿正方形排列。
这种构型通常出现在四个配位基团与金属离子之间的配位数为4时，如[Ni(CN)4]2-。
3. 正八面体构型：配位基团沿正八面体排列。
这种构型通常出现在六个配位基团与金属离子之间的配位数为6时，如[Co(NH3)6]3+。
4. 正四面体构型：配位基团沿正四面体排列。
这种构型通常出现在四个配位基团与金属离子之间的配位数为4时，如[PtCl4]2-。
5. 正十二面体构型：配位基团沿正十二面体排列。
这种构型通常出现在八个配位基团与金属离子之间的配位数为8时，如[UO2(C2O4)4]4-。
二、配位化学与配合物的立体构型研究方法在配位化学中，研究配合物的立体构型的方法主要包括实验方法和理论计算方法。
1. 实验方法：实验方法是通过使用各种各样的实验手段来确定配合物的立体构型。
其中最常见的方法包括X射线晶体衍射、核磁共振、红外光谱等。
通过这些实验手段，可以确定配合物的原子间距离、键角等参数，从而推断立体构型。
2. 理论计算方法：理论计算方法是通过数学建模和计算机模拟来推测和预测配合物的立体构型。
其中最常用的方法包括量子化学计算和分子力场计算。
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Received the Nobel Prize of Chemistry in 1913
for proposing the octahedral configuration of transition metal complexes. Werner developed the basis for modern coordination chemistry.
N
N
1,10-菲咯啉(phen）
NN
联吡啶(bipy)
R' CO
R" C
_
C
O
R
双酮类
-OOC -OOC
NCH2CH2N
COOCOO-
六齿配体 EDTA
L
N
N
Co
O
O
四齿配体
二水杨醛缩乙二 胺合钴Co(Salen)
O
O
O
N
N
O
EDTA配合物的结构
H2N
NH2
H
NH3
H2N
N
NH2
HN
NH
HN
NH
配合物基础和配位立体化学
1. Werner和配位化学的发展 2. 配合物(complexes)的基本观念 3. 配体的主要类型 4. 配合物的几何构型 5. 配合物的异构(isomerism)现象 6. 配合物的制备和大环配体配合物 7. 典型配合物的制备和表征举例 8. 超分子化学
1. Werner和配位化学的发展
1798 法国化学家Tassaert用氨和钴矿石反应，得到红棕色的产 物, 第一个钴和氨的化合物(ammoniate)
1822 钴、氨的草酸盐化合物被Gmelin 制备 1851 得到CoCl3•6NH3, CoCl3•5NH3和其他钴氨化合物 1869 氨合物的链理论（Chain theory ）by Blomstrand 1884 改进的链理论 by Jøngengsen 1892 Werner’s dream about coordination compounds 1902 Werner’s coordination theory 1911 Optical isomers of cis-[CoCl(NH3)(en)2]Cl2 by Werner 1914 Non-carbon Optical isomers resolved by Werner 1927 Lewis ideas applied in coordination compounds 1933 CFT Modern coordination theory
Cl
Jørgensen 的CoCl3 .nNH3链式结构 （化合价概念解释一切化合物）
Werner 提出的几何构型和异构体数目的关系
Cl Co Cl
NH2 NH2 NH2 NH2 Cl
Cl Co Cl
NH2 NH2 NH2 NH2 Cl
Jørgensen 提出的Co(en)2Cl2 的结构, 两种异构体
:NH3 :CN- :Cl- en EDTA
➢ 配位数（coordination number, CN )和配位点
Ag(NH3)2+ CN=2, Zn(EDTA)2- CN=6,
Cu(CN)2- CN=?
配位数 化学计量比 配位数 配体数
例：SiO2
3. 常见的配体
1. 单齿配体(monodentate ligands）
1. Single atoms act as central nuclei, around which are arranged a definite number of other atoms, coordination number. The most important Coordination numbers : 3, 4, 6 and 8, the number 6 occurring especially often.
H
H2N
N
N
NH2
H
单齿配位
螯合作用
大环作用
HN
NH NH
HN
NH NH
穴合作用
N
N
M
N
N
N
N N
N
N N
N
N
卟啉
酞菁
N4大环配体
N OO O
O O
O
N
2,2,2-
穴醚[2,2,2]
穴状配体
4. 配合物的几何构形
❖配位数2 (D∞h ) ❖配位数3 (D3h)
❖配位数4 （D4h和Td 点群） ❖ 配位数5 （D3h和C4v 点群） ❖ 配位数6 （Oh, D4h , D3h , D3d , D2h点群） ❖ 配位数8 （D4d四方反棱柱 , D2d 12面体 ）
Cl
NH2 Co Cl
NH2
NH2
NH2
Cl
Cl Co NH2
NH2
NH2
NH2
Werner 提出的Co(en)2Cl2的结构
NH3
6+
H3N Co NH3
NH3
OH
NH3
NH3
OH Co
Co
OH
NH3
OH
OH
==
NH3
OH
NH3
Co
NH3
NH3
NH3
Werner 的无碳手性配合物[Co4(NH3)12(OH)6]Br6
2 .配合物(complexes)的基本观念
❖ MLn 金属 M (metal) , Lewis酸,电子对的受体
族： 4 5 6 7 8 9 10 11 12
金属： Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn
(n-1)s2nd2 d3 d4
d5 d6 d7
d8 d9
d10
➢ 配体( ligand, L) , Lewis硷, 电子对给体
2. Optically-active isomers of the complexes , 40 series of optically-active complexes with octahedral symmetry were separated in optically-active forms.
F、Cl、Br、I、
:NH3 、:NR3 、:PR3、:PPh3、:P(OR)3,
NH2
CS NH2
NH2
CO NH2
2. 多齿配体（polydentate ligands）
乙二胺（en）、EDTA、联吡啶(bipy)、邻菲咯啉(phen)、 双酮 Nhomakorabea 双齿配体
CH2 H2N
CH2 NH2
乙二胺(en）
CoCl3 6 NH3 CoCl3 5NH3 CoCl3 4 NH3
NH3 Cl Co NH3 NH3 NH3
NH3 Cl
NH3 Cl
Cl Co NH3 NH3 NH3
NH3 Cl
NH3 Cl
Cl Co NH3 NH3 NH3
Cl
NH3 Cl
IrCl3 3NH3
Cl Ir NH3 NH3 NH3 Cl