无机合成与制备化学
无机合成制备化学学习综述
无机合成与制备化学学习综述无机合成与制备化学是一门涉及广泛的学科，无机合成与制备的发展是紧随着化学工业的演变二发展的，化学工业的未来将会走向原料路线多元化，无机合成技术也会由仅用于合成向元件、组装、产品方向过渡。
现代人类的衣食住行，生存环境的保护和改善，以至国防的现代化等，无不与化学工业和材料工业的发展密切相关，其中尤以合成化学为技术基础的化学品与各类材料的制造与开发更是起着最为关键的作用。
一、无机合成与制备化学概况无机合成的内容，随着合成化学、特种合成实验技术和结构化学、理论化学等的发展，以及相邻学科如生命、材料、计算机等的交叉、渗透与实际应用上的不断需求，已从常规经典合成进入到大量特种实验技术与方法的合成，以至发展到开始研究特定结构和功能无机材料的定向设计合成与仿生合成等。
无机合成制备化学总的来说是围绕以下四列对象，研究无机物的合成、制备、组装以及无机材料的复合、杂化与制造路线与方法中的化学问题。
1、主要类型的无机化合物诸如配合物、簇合物、金属有机化合物、非化学计量比化合物、无机高聚物以及无机超分子体系等。
2、具有特殊结构的无机物和材料，诸如特殊孔道结构、缺陷、表面、层状等。
3、具有特定聚集态与形貌的无机物和材料、诸如团簇、纳米、膜、单晶与具有特定形貌的晶体等。
4、无机材料的复合、组装、杂化与制造。
二、常用的无机合成方法无机合成的常见方法有水热合成，化学气相沉积，高温合成，低温合成，低压合成，溶胶凝胶法，低热固相反应，胶熔合成等。
（1）、溶胶凝胶法溶胶凝胶法的基本原理将酯类化合物或金属醇盐溶于有机溶剂中，形成均匀的溶液，然后加入其他组分，在一定温度下反应形成凝胶，最后经干燥处理制成产品。
溶胶－凝胶法与其它方法相比具有许多独特的优点：1、由于溶胶－凝胶法中所用的原料首先被分散到溶剂中而形成低粘度的溶液，因此，就可以在很短的时间内获得分子水平的均匀性，在形成凝胶时，反应物之间很可能是在分子水平上被均匀地混合。
第20章 无机合成与制备化学
成
晶
体
合成晶体
晶体概述 晶体的形成 合成晶体的方法与技术 晶体生长设备
晶体概述
什么是晶体 晶体的基本性质 晶体的分析 人工晶体的分类 晶体的应用 重要的晶体 人工晶体的研究领域
什么是晶体
物质是由原子、分子或离子组成的。当这 些微观粒子在三维空间按一定的规则进行 排列，形成空间点阵结构时，就形成了晶 体。因此，具有空间点阵结构的固体就叫 晶体 。 晶体又有单晶体和多晶体之分。单晶体就 是由同一空间点阵结构贯穿晶体而成的； 而多晶体却没有这种能贯穿整个晶体的结 构，它是由许多单晶体以随机的取向结合 起来的。
气相生长
熔体生长
Δ G =Δ H - TΔ S 固液平衡时（Te）： Δ G = Δ H - TeΔ S = 0 Δ H = TeΔ S 温度为T时： Δ G =Δ H （ Te - T）/ Te
溶液生长
成核
在某种介质体系中，过饱和、过冷却状态的出 现，并不意味着整个体系的同时结晶。体系内各处 首先出现瞬时的微细结晶粒子。这时由于温度或浓 度的局部变化，外部撞击，或一些杂质粒子的影响， 都会导致体系中出现局部过饱和度、过冷却度较高 的区域，使结晶粒子的大小达到临界值以上。这种 形成结晶微粒子的作用称之为成核作用。 介质体系内的质点同时进入不稳定状态形成新相， 称为均匀成核作用。 在体系内的某些局部小区首先形成新相的核，称 为不均匀成核作用。
有极高的硬度、稳定性好、奇特的星彩闪光或艳丽颜色的晶体，是大家所熟悉的宝石 晶体。
重要的晶体
光折变晶体
当外界微弱的光照到这种晶体上时，晶体的折射率 会发生变化，形成极为特殊的折射率光栅
可以在3cm3的体积中存储5000幅不同的图像，并可以迅速显示其中任意一幅； 可以把微弱的图像亮度增强1000倍； 可以精密地探测出小得只有10-7米的距离改变； 可以使畸变得无法辨认的图像清晰如初； 可以滤去静止不变的图像，专门跟踪刚发生的图像改变； 还可以模拟人脑的联想思维能力
陕西科技大学材料学院《无机合成》课件1.无机合成绪论
Materials science： a scientific discipline which is primarily concerned with the search for basic knowledge about the internal structure, properties, and processing of materials.
b)The basic sciences are located within the first ring or core of the s engineering disciplines (mechanical electrical, civil, chemical, etc) are located in the outermost third ring . The applied sciences, metallurgy, ceramics, and polymer science are located in the middle or second ring Materials science and enigineering is shown to form a bridge of materials knowledge from the basic sciences (and mathematics) to the engineering disciplines
Matertals engineering ： an engineering discipline which is mainly concerned with the use of fundamental and applied knowledge of materials so that the materials can be converted into products necessary or desired by society. Materiats science and materials engineering (collectively materials science and engineering) ： combines both materials science and materials engineering and form a bridge of materials knowledge between the basic sciences (and mathematics) and the engineering disciplines.
9无机合成与制备化学打印
4
例如：
一些常用的PECVD反应有：
最后一个硅烷的反应式可以用来制造非晶硅太阳能电池等。
通常这一反应发生在300℃左右的衬底表面。
采用激光
立式反应器桶式反应器
LPCVD装置
这种装置一直沿用至今，但是随着硅片直径越来越大，图中的炉体部分目前已旋转了一个90°。
变成立式炉的装置，其工作原理仍然相同。
这一工艺中的一个关键因素是必须保证不同位置(即图中炉内的气流前后位置)的衬底上都能得到很均匀厚度的沉积层。
3.4等离子体增强CVD装置（PECVD）z通过等离子体增强使CVD技术的沉积温度可以下降几百度，甚至有时可以在室温的衬底上得到CVD薄膜。
以下是几种PECVD装置
3.5 原子层CVD装置。
陕西科技大学材料学院《无机合成》课件19无机合成-水热法
主讲：曹丽云
2007.11 陕科大
第十九章
水热与溶剂热合成法
水热与溶剂热合成:是指在一定的温度 (100~1000‘C)和压强(1~100MPa)条件下利用溶液中 的物质化学反应所进行的合成， 水热合成反应是在 水溶液中进行，溶剂热合成是在非水有机溶剂热条件 下的合成。 水热合成化学侧重于研究水热合成条件下物质的反 应性，合成规律以及合成产物的结构与性质。 水热与溶剂热合成:可以合成水晶单晶等无机晶体 材料和沸石分子筛等介孔材料；模拟出在水热条件下 的海底世界，以期对生命分子从简单到复杂的进化过 程给以理论上的说明和研究探索。
六、脱水反应 ：在一定温度一定压力下物质脱水结晶 的反应。 例如：
七、分解反应 ：在水热与溶剂热条件下分解化合物 得到结晶的反应。 例如：
八、提取反应 ：在水热与溶剂热条件下从化合物(或矿物) 中提取金属的反应。 例如：钾矿石中钾的水热提取，重灰石中钨 的水热提取。 九、氧化反应 ：金属和高温高压的纯水、水溶液、有机 溶剂得到新氧化物、配合物、金属有机化 合物的反应。超临界有机物种的全氧化反 应。 例如：
六、等静压内加热高压容器 内热外压式容器：是将加热电炉和试样都装 在高压容器之内，同时由外部高压系统向容器腔 内供给流体压强。 这种容器的特点是：内腔较大，实验的温度 和压强较外热力容器更高一些。 最早的内热压强容器装置于1923年由亚当斯 设计的，戈朗松1931年加以修改，并用它进行 硅酸盐溶解度的实验。 这种装置传递压强的流体必须不造成电炉的 炉丝短路，因此水热实验需进行焊封金属管技术。
(5)按加热条件 分类为外热高压釜，在釜体外部加热；内热 高压釜，在釜体内部安装加热电炉。 (6)按实验体系 分类为高压釜，用于封闭系统的实验；流动 反应器和扩散反应器，用于开放系统的实验。 能在高温高压下，使溶液缓慢地连续通过反 应器。可随时提取反应液。
6无机合成与制备化学打印
第1节 引 言
高压作为一种典型的极端物理条件 能够有效地改变物质的原于间距和原子壳层状态 被用作一种原子间距调制、信息探针和其它特殊
的应用手段 帮助人们从更深的层次去了解常压条件下的物理
现象和性质 发现只在高压环境才能出现的新现象、新规律、
新物质、新性能、新材料
通常需要高压手段进行合成的有以下几种情况： 在大气压(0.1 MPa)条件下不能生长出满意的晶体； 要求有特殊的晶型结构； 晶体生长需要有高的蒸气压； 生长或合成的物质在大气压下或在熔点以下会发生分解； 在常压条件下不能发生化学反应而只有在高压条件下才能
发生化学反应； 要求有某些高压条件下才能出现的高价态(或低价态)以及其
2．高温的测量
在静高压装置高压腔内试样温度的测量中，最常用的方 法，是热电偶直接量浚法。因为是在高压作用下的热电偶高 温测量，技术上有较大的难度，如果积累一定的经验，可以 获 得 较 高 的 测 试 成 功 率 和 精 确 度 。 常 用 的 热 电 偶 有 Pt30 ％ Rh—Pt6％Rh，Pt—Pt10％Rh，以及镍铬—镍铝热电偶。其 中双铂铭热电偶的热和化学稳定性很好，对周围有很强的抗 污染能力，其热电动势对压力的修正值很小，可适用于 2000K范围的高压下的高温测量。
4. 2 柯石英和斯石英的合成
另一个典型的高压高温多型相转变的例子，是 1953年Coes L以α-SiO2为原料在矿化剂的参与下， 利用3.5 GPa、2050 K、15 h的高压高温条件，使它 转变成具有更高密度的柯石英（Coesite）。以后 Stishov等人又使柯石英在16.0 GPa和1500~1700 K 的条件下转变成密度更高的斯石英(Stishovite)。
陕西科技大学材料学院《无机合成》课件1112无机合成水解法沉淀法
1．沉淀的生成 沉淀的生成：一般要经过晶核形成和晶核 长大两个过程。 聚集速度：将沉淀剂加入到试液中，当形 成沉淀的离子浓度的乘积超过该条件下沉淀 的溶度积时，离子通过相互碰撞聚集成微小 的晶核，晶核就逐渐长大形成沉淀微粒。 这种由离于形成晶核，再进一步聚集成沉 淀微粒的速度称为聚集速度。 定向速度：在聚集的同时，构晶粒子在 一定晶格中定向排列的速度称为定向速度。
可是Ｍｇ、Ｂe、Al等金属为了进行反应却需要Ｈ ｇＣｌ２等作催化剂。
在合成由金属与有机醇不能直接反应得到 的金属醇盐时，可利用金属卤化物尤其是氯化 物来代替金属。氯化物与醇的反应是ＳＮ２反应， 在反应中氯离子与醇盐负离子置换的容易程度， 受接受亲核攻击的氯化物金属离子的电负性影 响很大。 例如Ｓｉ、Tｉ、Ｚr、Ｔｈ的顺序，这些 元素的电负性减小，随之这些氯化物与乙醇的 反应性也减小，故不产生氯离子与醇盐负离子 间的完全置换，为了使反应完全，吡啶，三烷 基胺和钠醇盐之类的碱的存在是必不可少的， 如
一般极性强的盐类，如BaSＯ4，CaＣ2Ｏ4等， 具有较大的定向速度，易形成晶形沉淀。 而氢氧化物只有较小的定向速度，一般形成非 晶形沉淀。特别是高价金属离子的氢氧化物，如 Fe(OH)3，Al(OH)3等，结合的OH—越多，定向排 列越困难，越容易形成非晶形或胶状沉淀。 因此，溶解度较大、溶液较稀、相对过饱和度 较小，反应温度较高，沉淀后经过陈化的沉淀物一 般为晶形； 而溶解度较小、溶液较浓、相对过饱和度较大， 反应温度较低，直接沉 淀的沉淀物为非晶形。 晶形沉淀的颗粒较大，纯度较高，便于过滤和 洗涤，而非晶形沉淀颗粒细小，吸附杂质多，吸附 物难以过滤和洗涤，可通过稀电解质溶液洗涤和陈 化的方法来分离沉淀物和杂质。
表3．7依靠金属醇盐水解得到的沉淀形态
无机合成与制备化学的研究进展探析
无机合成与制备化学的研究进展探析摘要：随着我国经济建设的高速发展，目前我国在化学制备方面取得了相当大的进展。
在无机物制备方面，合成新的无机物以及研究新的合成方法是目前需要着重注意的问题。
而对无机物合成以及制备的方法进行讨论，也能够带动我国的科研以及化学工业方面的发展。
文章主要从无机合成以及制备化学的方面展开讨论，研究了目前制备化学以及无机合成方面的研究进展。
关键字：无机合成；制备化学；研究进展；探析无机合成以及制备化学对于我国的化学工业而言的意义十分重要。
研究无机合成以及制备化学的相关技术，不仅能够带动我国化学工业的发展，同时也能够让我国的多个领域的工业技术得到发展。
在近年来，我国的无机合成以及制备化学的技术已经取到了突破性的进展。
由于无机合成的化学研究在无机化学的固体材料研究以及材料研究方面占有相当重要的地位，尤其是近年来我国在固体材料化学以及配位材料化学方面开辟了许多新的领域，因此无机合成以及制备化学也就显得更加重要。
通过对国际上的无机合成以及制备化学的各种技术进行研究，就能够对我国的无机合成以及制备化学方面提供更多的研究材料，对我国的化学工业以及经济发展有着相当重要的意义。
1 极端条件下的无机合成以及制备的方法化学反应的过程中，外界影响的作用十分重要。
在目前由于科学技术的发展，以往无法实现正常化学反应的条件也因为科技发展的原因成为了现实。
例如，一些研究人员开始广泛的使用极端条件来进行制备化学以及无机合成。
同时也可以通过现代科技来模拟出宇宙空间中高真空、无重力的条件。
而通过这些条件进行制备的化合物，纯度往往十分高。
同时，在超高压的环境下，很多物质的内外层轨道距离以及禁带宽度也会发生改变，从而能够让一些元素的通稳定价态以及普通条件下能够形成较大的区别，而且在还有超声合成以及超临界流体反应制备的方式来进行制备，因此目前在极端条件下的无机合成以及制备已经较为容易。
2 软条件下的无机合成以及制备方法研究软条件是一种和极端条件相对的条件，也就是说在软条件下的无机合成以及制备一般都是在温和的条件下进行的化学反应。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
无机合成与制备化学无机合成的重要性与研究重点•无机合成是现代无机化学的核心•任务：创造新物质、开发新材料•研究重点：认识无机合成反应基本规律，发展相关理论；发展新的绿色无机合成策略与技术、无机合成的前沿课题•有机合成在分子水平进行分子加工，无机合成除此之外，还着重晶体或其它凝聚态结构上的精雕细琢。
•A开发新合成路线或技术，能带动一大片新物质或新材料的出现。
如溶胶-凝胶合成法的出现，为纳米态与纳米复合材料，玻璃态与玻璃复合材料，陶瓷与陶瓷基复合材料，纤维及其复合材料，无机膜与复合膜，溶胶与超细微粒，微晶，表面、掺杂以及杂化材料等的开发与新物种的出现，起了极其重要的作用。
溶胶-凝胶（Sol-gel）法•胶体（colloid）是一种分散相粒径很小的分散体系，分散相粒子的重力可以忽略，粒子之间的相互作用主要是短程作用力。
•溶胶（Sol）是具有液体特征的胶体体系，分散的粒子是固体或者大分子，分散的粒子大小在1～1000nm之间。
•凝胶（Gel）是具有固体特征的胶体体系，被分散的物质形成连续的网状骨架，骨架空隙中充有液体或气体。
溶胶－凝胶法•基本原理：以金属醇盐为原料，在有机介质中进行水解、缩聚等化学反应，使溶液经通过溶胶-凝胶-干燥-煅烧等工艺，获得超细粉末的产品；也称为醇盐水解法。
过程如下：水解缩聚加热干燥煅烧金属醇盐溶胶凝胶干凝胶产品溶胶－凝胶法中的基本反应溶胶－凝胶法中的基本反应•水解和缩聚反应——溶胶化过程•金属醇盐的水解一般可表示为：M(OR)n+ xH2O → M(OH)x(OR)n-x+ xROH •在溶胶到凝胶的转变过程中，醇盐一旦水解，失水缩聚和失醇缩聚也几乎同时进行，并生成M-O-M键，形成溶胶体系：-M-OH + HO-M-→ -M-O-M-+ H2O-M-OH + RO-M-→ -M-O-M-+ ROH缩聚反应•室温下，醇盐与水不能互溶，故需要醇或其它有机溶剂作共溶剂，并在醇盐的有机溶液中加水和催化剂(醇盐水解一般都要加入一定催化剂，常用酸、碱催化剂，一般是盐酸或氨水)。
•金属醇盐的水解反应与催化剂、醇盐种类、水与醇盐的摩尔比、共溶剂的种类及用量、水解温度等诸多因素有关凝胶的形成•水解缩聚形成溶胶初始粒子，初始粒子逐渐长大，联结成链，形成三维网络结构得到凝胶：M O M O M O MO O O OM O M O M O MO O O OM O M O M O M凝胶的干燥缩聚后的凝胶称湿凝胶，干燥过程就是除去湿凝胶中物理吸附的水和有机溶剂及化学吸附的氢氧基或烷氧基等残余物。
干燥是制备高质量玻璃的关键步骤。
干燥过程主要控制好高燥速度，速度过快会使凝胶龟裂和破碎。
煅烧过程煅烧过程是将干凝胶在选定温度下恒温处理。
由于干燥后的凝胶中仍然含有相当多的孔隙和少量的杂质，因此，需要进一步的热处理来除去，以得到致密的产品。
无机合成的前沿课题•B极端条件下的合成（超高压、超高温、超高真空、超低温、强磁场与电场、激光、等离子体等）•例如，在模拟宇宙空间的高真空、无重力的情况下，可能合成出没有位错的高纯度晶体；在超高压下，许多物质的禁带宽度及内外层轨道的距离均会发生变化，从而使元素的稳定价态与通常条件下有所差别无机合成的前沿课题•C仿生合成与生物技术在无机合成中的应用•例如可通过模拟生物矿化过程以实现精密、复杂无机材料的仿生合成。
•生物矿化分为4个阶段：①有机大分子预组织，在沉积前构造一个由有机大分子形成的有组织的反应环境，决定无机物成核的位置；②界面分子识别，无机物从溶液中在有机/无机界面处成核，其成核的部位、结晶物质的选择、晶型、取向及形貌等受有机大分子组装体的控制；③生长调制，无机相通过晶体生长进行组装得到亚单元，同时形态、大小、取向和结构受到有机分子组装体的控制；④细胞加工，在细胞参与下亚单元组装成高级的结构。
这是造成天然生物矿化材料与人工材料差别的主要步骤，是仿生合成的重点。
无机合成的前沿课题•这种模仿生物矿化中无机物在有机物调制下形成过程的无机材料合成，称为仿生合成（biomimetic synthesis），也称有机模板法（organic template approach）•无机材料的仿生合成已成为材料化学的研究前沿和热点。
在此基础上已形成一门新的分支学科——仿生材料化学（biomimetic materials chemistry ）。
目前已经利用仿生合成方法制备了纳米微粒、薄膜、涂层、多孔材料和具有与天然生物矿物相似的复杂形貌的无机材料。
无机合成的前沿课题•D绿色（节能、洁净、经济）合成反应与工艺的基础性研究•E特种结构无机物或特种功能材料的分子设计及分子（晶体）工程学；分子工程学作为化学的一个新分支或发展中的一个新阶段，是逆向而进行的，是根据所需性能对结构进行设计和施工。
典型无机化合物的合成氢化物与配位化合物氢化物•氢是一种很特殊的元素。
它几乎能与除稀有气体之外的所有元素结合，形成一大类氢的化合物。
在氢化物中。
氢可以里正氧化态(如HCl、H2O等)，也可以呈负氧化态(如NaH、CaH2等)，氢化物既有简单的二元金属氢化物(如NaH、CaH2), 也有非金属氢化物(HCl、H2S、硼烷、硅烷等)。
氢化物•可将氢化物分为简单氢化物和复杂氢化物•简单氢化物可以分为二元氢化物、简单配合氢化物和合金氢化物•二元氢化物通常可以分为共价型氢化物、离子型氢化物、过渡型氢化物和中间型氢化物二元氢化物的分类其它简单氢化物•简单配合氢化物•含有金属和氢组成的配阴离子，再与另—金属离子形成三元氢化物，例如LiAlH4、NaAlH4等。
•合金氢化物：•指由过渡金属合金与氢形成的简单氢化物。
复杂氢化物•复杂氢化物中除含有某个或几个母体金属元素和氢以外，还以共价键、配位键、多中心键、离子键等形式与其他某些离子或基团结合。
共价型二元氢化物的合成•非金属与氢直接作用•例如氯化氢的制备是将氯气与氢气直接反应得到，其反应式为：共价型二元氢化物的合成•非金属的金属二元化合物与酸进行复分解反应。
但必须注意酸的选择。
制备还原性强的共价型氢化物，不能用H2SO4等氧化性酸。
共价型二元氢化物的合成•非金属卤化物水解例如可利用磷的卤化物的易水解性来制备卤化氢。
•非金属的置换反应活泼非金属能将较不活泼的非金属从它们的氢化物中置换出来共价型二元氢化物的合成•碳氢化合物的卤化用这种方法产生卤化氢因有一部分卤素消耗于有机物的卤化．产率不高。
故常常用于制备农药或有机合成中的副产品得到卤化氧。
离子型氢化物的结构、性质和用途•离子型氢化物部是离子晶体。
室温时，离子型氢化物是固态，纯净时为白色。
含杂质则由浅灰到黑色，含过量金属时呈蓝色。
•离子型氢化物的稳定性较差，其中LiH和CaH2较稳定。
•离子型氢化物都有强还原性和碱性，容易和空气、水或其他质子溶剂反应。
离子型氢化物的强还原性使其常用于无机及有机合成中作还原剂。
离子型氢化物的合成•合成：将碱金属或碱土金属(除Be、Mg外)在加热下直接与氢气反应，即生成相应的固态氢化物。
由于它们性质活泼，必须在真空、无氧、无水的条件下用高纯金属及经净化处理的高纯氢气进行反应。
过渡型氢化物•过渡型氢化物的外貌像金属或呈暗色。
其导电能力与金属相近。
•主要用途：•①做还原剂•②电子管中的除气剂•③做催化剂•④制作纯金属粉末•⑤储氢材料过渡型氢化物的合成方法•氢气与金属单质反应•氢气和金属化台物反应•氢化物与金属化合物作用•电化学法，例如电解含硫脲的酸性镍盐溶液时，在阴极生成氢化镍。
简单配合氢化物的合成•NaBH4在工业上是用氢化钠和硼酸三甲酯制备•①硼酸三甲酯与油液分散氢化钠在250℃反应：4NaH + (CH3O)3B → NaBH4 + 3NaOCH3•②用水从油液中溶取NaBH4，此时甲醇钠水解成甲醇和NaOH。
•③用异丙胺萃取NaBH4，干燥并蒸发，即得固体的NaBH4，产率高于90％。
•④向NaBH4的碱性水溶液中加入可溶性钾盐或KOH，可发生交换反应；KBH4有较低溶解度，析出为晶体，可以过滤分离得到晶状KBH4。
NaBH4 + KOH → NaOH+ KBH4配位化合物•配位化合物可分为两类，即Werner（维尔纳）配合物和包括金属羰基配合物在内的金属有机配合物。
•通常把不含金属-碳键的配合物和所有的氰配合物叫做Werner配合物，而把含有金属-碳链的叫做金属羰合物和金属有机配合物。
•Werner配合物通常具有盐类性质，易溶于水，是一类研究得较多的经典配合物；•金属有机配合物通常是共价性的化合物，一般能溶于非极性溶剂，具有较低的熔点和沸点，是近代无机合成发展非常迅速而重要的领域之一金属夹心配合物•特别稳定，结构的共同特点是金属原子对称地“夹”在两个平行碳环体系之间，所以该类化合物被称为金属夹心型配合物。
•二茂铁是夹心配合物中最重要的一个，易升华的橘红色固体，熔点446K。
隔绝空气加热至773K都不分解，因此它是一种稳定的共价化合物。
二茂铁中的环戊二烯类似苯的性质，但与亲电试剂反应比苯还活泼。
金属夹心配合物的合成•格氏试剂反应•碱金属环戊二烯盐的反应金属夹心配合物的合成•金属与环戊二烯直接反应•金属羰基化合物与环戊二烯反应新型无机功能材料的合成原子簇化合物与非化学计量化合物簇化合物•原子簇Cluster ：由几个至几百个原子组成的相对稳定的聚集体（核数超过100的簇合物，称为“巨簇”），介于原子、分子和凝聚态之间。
原子簇的许多特殊性质是由于其尺寸介于宏观和微观之间造成的，是当今多学科交叉领域研究热点之一。
•原子簇可分为金属簇和非金属簇两大类。
金属原子簇•金属原子簇：至少含三个金属原子形成非链状的网络化合物，而每个金属原子又至少要通过两个金属-金属键和相邻原子结合起来。
金属原子簇化合物又分为过渡金属团簇化合物、稀土原子簇化合物等。
•金属簇又分为含有配体的金属簇合物和不含配体的金属“裸簇”（金属团簇，金属超微粒）。
金属簇化合物的合成（水溶液法）•直接法在一定的温度下，将简单的含氧酸阴离子(如WO42-)与含有杂原子的化合物（酸或盐）按一定的比例混合，酸化，搅拌反应，最后加入反电荷离子(一般为碱金属离子、铵离子、有机分子等)，可得到金属氧簇化合物。
金属簇化合物的合成（水溶液法）•间接法•首先合成得到所需要的配体、然后将配体单元与所要配位的离子或基团反应，得到目标产物金属簇化合物的合成（水热法）•水热法：一种在密闭容器内完成的湿化学方法。
•水热法温度范围：水的沸点至临界点(374℃)之间（通常130～250℃之间）；相应水蒸汽压：0.3～4 MPa。
金属簇化合物的合成（水热法）•优点：水热条下，水的黏度下降了约2数量级。
反应体系存在着十分有效的扩散，有利于反应速率和反应进行程度的提高。