配位化学现状及发展
配位化学在有机合成中的应用
配位化学在有机合成中的应用引言：配位化学是无机化学的一个重要分支，广泛应用于催化剂、药物、材料等领域。
在有机合成中，配位化学的应用也越来越受到关注。
本文将介绍配位化学在有机合成中的应用，并探讨其在有机合成中的优势和局限性。
一、配位化学在有机合成中的优势1. 催化剂：配位化合物作为催化剂在有机合成中扮演着重要角色。
通过选择合适的配体和过渡金属，可以调控反应的速率、选择性和产率。
例如，金属有机配合物常用于氢化反应、氧化反应、交叉偶联反应等。
此外，由于配位化合物的可调性，可以根据具体需求设计和合成新型配体，进一步提高反应的效果。
2. 金属有机化合物：一些金属有机化合物在有机合成中具有独特的反应性。
例如，Grignard试剂和有机锂试剂是常见的金属有机化合物。
它们可与各种化合物发生加成、消除、置换等反应，从而构建复杂的有机分子骨架。
此外，金属有机化合物还可通过金属催化的反应合成，如Suzuki偶联、Heck反应等，为有机合成提供了更多的选择。
3. 配位聚合物：配位聚合物是由金属离子和配体通过配位效应相互连接而成的大分子。
它们具有多样的结构和性质，可用于控制聚合物的形貌、分子量、相互作用等。
在有机合成中，配位聚合物可以用作催化剂、药物递送系统、分离膜等，拓宽了有机合成的应用领域。
二、配位化学在有机合成中的具体案例1. 配位催化：过渡金属配合物在有机合成中广泛应用于催化各种反应。
以铂催化剂为例，它可以催化烯烃的氢化、烯烃和芳烃的异构化、烯烃和烯炔的偶联等。
这些反应可以高产率、高选择性地得到有机化合物，有助于构建有机分子骨架。
2. 金属有机试剂的应用：金属有机试剂如Grignard试剂和有机锂试剂可与各类化合物发生反应，实现C-C键的构建。
例如，通过与酰氯反应，Grignard试剂可以合成醇、醛、酮等有机化合物；通过与卤代烷反应，有机锂试剂可以合成烷烃、芳香化合物等。
3. 配位聚合物的应用：金属配合物可以用作聚合物的交联剂，实现聚合物的多样化。
配位化学及其应用研究
配位化学及其应用研究配位化学是研究配位化合物、配位键以及金属离子和配体间相互作用的一门化学学科。
在配位化学中，配体是指能够形成配位键和与金属离子形成配位化合物的化学物质，而配位键则是金属离子与配体间相互作用形成的化学键。
配位化学是一门非常重要的化学学科，具有广泛的应用价值。
一、配位化学的原理在配位化学中，金属离子是一个很重要的概念。
金属离子在其独立存在的状态下，往往具有不稳定性和亲水性。
但当金属离子与一些配体结合在一起时，就会形成更为稳定的配位化合物。
配位化合物不仅可以提高金属离子的稳定性，还可以改变金属离子的性质和反应特性。
因此，理解和掌握金属离子与配体间相互作用的原理，对于研究配位化学和应用配位化学有着非常重要的意义。
二、配位化学的应用1. 化学分析配位化学在化学分析中有着非常重要的应用。
配合物分析可以通过比色法、荧光法、磁化强度法等实验技术来实现。
在实验中，化学分析师经常利用金属离子与特定配体结合所产生的荧光现象来检测无机离子。
这种方法不仅可以简便易行，而且有着高灵敏度和高选择性，因此受到广泛的应用。
2. 医学领域配位化学在医学领域中有着广泛的应用。
铁离子是血红蛋白中的关键成分，因此铁配合物在治疗贫血和血液病方面具有重要的作用。
此外，钴配离子与某些配体可以形成一系列的维生素B12复合物，这些复合物在人体内具有极为重要的生物学功能。
3. 工业生产配位化学在工业生产中也具有广泛的应用。
例如，铂配合物用作催化剂在甲烷燃烧中有着重要的作用。
此外，钨、钼、铜、锌等金属的配位化合物也被广泛应用于催化剂、润滑油等领域。
4. 催化剂催化剂在化学反应中有着极为重要的作用。
在较早的化学反应中，常见的催化剂是酸和碱。
不过，在现代配位化学的发展过程中，一些金属离子及其配位化合物也成为了重要的催化剂。
例如，钯催化剂被广泛应用于化学合成中。
由于钯催化剂具有高效、高选择性和简便易行等优点，因此被广泛应用于化学制药、医学和有机合成等领域。
配位化学发展简史与现状讲解学习
中心原子(或离子)有空的价电子轨道；
配位体含有孤对电子或键电子；
中心原子(或离子)与配休相结合形成具有 一定组成和空间构型的配位个体。 ·
配合物可定义为：
• 凡是由两个或两个以上含有狐对电子或 键电子电子的分子或离子(通常称为配体) 与具有空的价电子轨道的中心愿子(或离子) 组合而成的结构单元称为配位个体，含有 配位个体的化合物叫做配位化合物
配体 根据键合电子的特征配体分为三类：
一配体：提供孤电子对与中心原子形成一配
键的配体
一酸配体：除能提供孤电子对(作为lewis碱) 与中心原子形成一配位键外，同时还有对称 性的空轨道能接受中心原子提供的非键d电子对 (作为lewis酸)形成反馈一配位键的配体。
一配体：既能提供-电子(定域或离域键中 的电子)与中心原子形成配键，又能接受中心原 子提供的非健电子对形成反馈键的不饱和有 机配体。
1. 配位学说
大多数元素具有两种原子价一主价(相当于现 在的氧化数)和副价(相当于后来的配位数)。 每一元素倾向于既满足它的主价又满足它的 副价。
在配合物中部分分子或离子与中心离子较紧 密地结合在一起，组成在溶液中能够稳定存 在的整体，称为“内界”。与中心离子结合 不够紧密的离子则处于“外界”。在溶液中 外界离子易于离解，内界分子或离子则难于 离解。
适合于研究配位化学的物理化学方法取得了可喜的 成果。
社会生产和科学技术发展的需要结配位化学的发展 以巨大的推动力。近40年来，配位化学在社会需要
的推动下获得了迅猛的发展，
50年代，由于原子能、半导体、火箭等尖端技术的发 展，要求工业提供大量核燃料、高纯稀有元素及高纯 化合物等新材料、新原料。这种需要大大促进了分离 技术和分析方法的发展。而在水溶液中的任何分离方 法几乎都与配合物的生成有关。
配位化学发展史和基础知识
5 个 NH3 和 1 个 Cl- 作用于副价；
CoCl3·4NH3 ： 1 个 Cl- 作用于主价；
4 个 NH3 和 2 个 Cl- 作用于副价；
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*这些化合物虽然性质有所不同，但其中心 离子 Co 都有 6 个副价，3 个主价。
(1) 主价（可电离价）—— 氧化态 (2) 副价（不可电离价）—— 配位数
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1-1 配位化学发展简史
1、国外对配合物的最早记载
1597年 利巴维阿斯（A.LiBavius）： 铜盐在氨水中的会形成一种异乎寻常的深蓝色溶液；
1704 年 普 鲁 士 （ 柏 林 ） 染 料 厂 一 位 工 匠 狄 斯 巴 赫 (Diesbach)制得一种蓝色染料（用兽皮或兽血和Na2CO3在
有机金属化学：以碳原子为配位原子的配位化学。 生物无机化学：生物体内金属离子与配体的相互
作用。
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2. 研究现状
• 现状：配位化学已成为无机化学之主流。 • “Inorganic Chemistry”之大于70%为配位化学之
内容。
配位化合物的发展
配位化学在医学药物中的应用及发展摘要：营养学和生物无机化学研究表明 微量金属元素在生命过程中起着极为重要的作用。
金属离子在体内的失调导致金属缺乏或中毒等疾病 影响人、动植物的正常生长发育。
金属元素在体内的吸收、运送、储存、分布、排泄及整个代谢过程都涉及配位反应 任何能与生物配体争夺金属配位位置的外源性物质都将产生生物效应 基于这些认识 现代配位化学理论在药学研究中得到了应用并成为药物设计原理的一个组成部分。
关键词：配体金属蛋白酶配合物药物引言1.配位化学与医学原理2.配位化学在医学药物中的应用2.1 金属配合物作为药物2.2 配体作为螯合药物2.3 配合物用作抗凝血剂和抑菌剂2.4 配合物在临床检验和生化实验中的应用3.配位化学在医学药物中的危害4.小结5.参考文献引言人类每天除了需要摄入大量的空气、水、糖类、蛋白质及脂肪等物质以外,还需要一定的“生命金属”它们是构成酶和蛋白的活性中心的重要组成部分。
当“生命金属”过量或缺少或污染金属元素在人体大量积累,均会引起生理功能的紊乱而致病甚至导致死亡。
因此配位化学在医药方面越来越越显示出其重要作用。
有些具有治疗作用的金属离子因其毒性大、刺激性强、吸收性差等缺点而不能直接在临床上应用。
但若把他们变成配合物就能降低独行和刺激性、利于吸收。
例如柠檬酸铁配合物可以治疗缺铁性贫血酒石酸锑钾不仅可以治疗糖尿病 而且和微生物B12等钴螯合物一样可用于治疗血吸虫并博来霉素自身并无明显的亲肿瘤性在与钴离子配合后其活性增强8-羟基喹啉和铜、铁各自都无抗菌活性他们见的配合物却呈明显的抗菌作用在抗风湿炎症方面抗风湿药物与同配合后疗效大增。
金属配合物在生物化学中具有广泛而重要的应用。
生物体中对各种生化反应起特殊作用的各种各样的酶，许多都含有复杂的金属配合物。
由于酶的催化作用，使得许多目前在实验室中尚无法实现的化学反应，在生物体内实现了。
生命体内的各种代谢作用、能量的转换以及O2的输送，也与金属配合物有密切关系。
配位化学的发展及应用
按成键类型分类
按学科类型分类
解释配位键的三种理论
价键 理论 认为配合物是在配体和中心离子之间 的配位键结合而成，配体上的电子对 转到金属的杂化原子轨道上。 认为中心离子处于配体形成的静电场 中，晶体场使中心离子的d轨道发生分 裂，并用来说明其成键结构。
晶体场 理论
分子轨 道理论
认为电子围绕整个配合物体系的分子 轨道运动。
配合物的分类
按中心原子分类
单核配合物 多核配合物
按配体分类
水合配合物 卤合配合物 氨配合物 氰配合物 金属羰基合物 经典配合物(σ配键) 簇状配合物(金属-金属键) 烯烃等不饱和配体的配合物(π-σ键和π-π反馈键) 铁茂等夹心、穴状、笼状配合物(离域共轭配键) 无机配合物 有机金属化合物 生物无机化合物
配位化学的发展及应用—研究金属的原 子或离子与无机、有机的离子或分子相互反 应形成配位化合物的特点以及它们的成键、 结构、反应、分类和制备的学科。 配位化合物（简称配合物或络合物）——由 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（配位体 ）所组成的。
配位化学的新领域
超分子化学 分子识别 大环配位 化合物 C60配合物 纳米材料 功能性 配合物
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配位化学的地位
有机 化学 配位化学 无机 物理 化学 化学
配合物的传统应用
1 湿法冶金
从矿石中分离金属， 从矿石中分离金属，提纯
2 3 4
分析化学
指示剂，掩蔽剂，显色剂，沉淀剂， 指示剂，掩蔽剂，显色剂，沉淀剂，萃取剂
医疗
药物， 药物，酶，排除重金属元素
催化
过渡金属化合物使不饱和分子活化形成配合物
配位化学现状及发展
配位化学现状及发展第一篇：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。
研究金属有机化学和配位化学
研究金属有机化学和配位化学金属有机化学与配位化学是无机化学的两个重要分支，它们旨在探究金属元素与有机物分子之间的相互作用及其化学反应，在材料、环境、医药等领域中具有广泛的应用和前景。
一、金属有机化学金属有机化学研究的是金属元素与有机物分子之间的相互作用及其化学反应。
其中，金属的有机配合物是研究的重点之一。
有机配合物一般由金属离子和一个或多个有机配体构成。
这些配体可是单原子的、多原子的或含有含氧、硫、氮等杂原子的配体。
金属有机配合物通常具有较强的配合键，稳定性较高。
除了应用于金属有机催化、有机光化学及有机电化学等方面，金属有机配合物在医药、电池、半导体等领域也有广泛的应用。
例如，钴配合物是一种具有良好催化性能的材料，用于电池和药物制剂等领域。
二、配位化学配位化学是一种研究配合物的合成、结构、性质和反应的学科，包括了金属离子配合物、过渡金属有机配合物和其他分子间相互作用等广泛的领域。
配位化学的研究领域很广，研究对象和重点也不尽相同。
其中，过渡金属配合物是研究的重点之一。
过渡金属配合物对催化反应、光电转换、自组装及生物分析等方面都具有重要应用价值。
在工业生产和日常生活中，过渡金属配合物也有很多应用，比如苯乙烯合成和染料等方面。
三、金属有机化学和配位化学的发展近年来，随着科学技术的不断发展和进步，金属有机化学和配位化学在应用层面产生了可喜的成果。
金属有机化学方面，人们制备出更高效、更稳定的催化剂，并且逐渐攻克了一些传统催化反应困难的问题，比如烯烃杂化、环化等反应。
此外，有机金属化学在小分子催化、应用先进材料指导合成制备、生物和生物医学应用等方面的研究领域也逐渐拓宽。
配位化学方面，化学科技的不断创新明显地促进了配位化学的发展。
如过渡金属催化反应的发展，人们开发出更高效、更环保、对环境污染少的催化剂。
高精度的合成和有效的多相催化反应也成为该领域的发展方向之一。
总之，金属有机化学和配位化学作为一门重要的基础学科，以实现其在工业、生物、材料和环境等领域的广泛应用为目标，在学科内部和交叉领域中都有不同的发展趋势和应用方向。
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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
子效应和反馈键的形成以及配合物的电子结构是决定反应机理和速率的重要因素。
多核、异多核碳基簇的反应机理涉及金属—金属键断裂过程，反应复杂，有待进一步研究。
在催化、生命过程中更为重要的电子转移过程和机理的研究受到重视[2]。
Taube对简单配合物分子间的电子过程提出了内界和外界的机理，获得了诺贝尔化学奖。
但实际体系远为复杂，为简化分子间电子转移过程中包含的前期化合物生成和后期复合物分解二个过程，分子内电子转移过程已成为研究热点。
3.超分子化学研究
人们熟悉的化学主要是研究以其价键相结合的分子的合成、结构、性质和变化规律。
而超分子化学则可定义为由多个分子通过分子间作用而形成的复杂但有组织的体系。
事实上，超分子体系所具有的独特有序结构从配位化学观点看是以配合物分子中配体间非共价弱相互作用为基础的。
目前，对这种分子间“弱相互作用”而形成的超分子研究日益受到重视，它们的键能虽然不及一般共价键的5%—10%，但它具有累加性，因而大分子间的分子间键能也可能相当大。
超分子概念的根源可以追溯到100年前Werner所提出的配位化学的概念。
事实上，超分子的名词，类似于生物学中的情况，它可以看成是由底物和接受体组成。
其含义对应于配位化学中的受体和给体、锁和钥匙、主体与客体甚至金属与配体等概念。
如果将配位化合物看作是由两种或多种可以独立存在的简单物种结合起来的一种化合物，则不难理解它和超分子间的相依关系。
超分子配合物可看成是2个或2个以上简单配合物分子通过非共价分子间力(静电作用、氢键、范氏引力、疏水作用等)形成的具有明确结构和功能的“超分子”[3]。
Lehn曾经从两方面来分析超分子化学和配位化学的互补关系。
即既可以把超分子化学看作是广义的配位化学，也可以把配位化学包括在超分子化学的概念中。
4.功能性配合物
功能性配位化合物中指具有光、电、磁等物理功能的配位化合物。
广义地讲是指具有特定的物理、化学和生物特征的配位化合物[4]。
由于配合物种类繁多、结构多变、兼具无机化合物和有机化合物的特征，可以通过无机化学和有机化学的方法来改变它们的组成和结构，调节其性能，因而功能性配合物的研究成为当今化学和材料科学的热点。
结论
综上所述，可见，近几年来，配位化学的发展应用到不仅仅是化学方面，而是深入到各个领域，为各个领域的研究及发展提供了一定的依据，和理论知识。
相信在科技不断发展的今天，配位化学所能够涉及的领域将会越来越多，也会涌现出更多的专业人才。
参考文献
[1]唐雯霞等,化学通报,(1991):11,1
[2]游效曾等,化学通报,(1993):12,24
[3]超分子化学,吉林大学出版社,(1996)
[4]刘祁涛等,化学通报,(1998):17,21。