浅谈金属羰基配合物
十二羰基三钌用途
十二羰基三钌用途摘要：I.前言II.十二羰基三钌的性质和结构III.十二羰基三钌的用途1.催化反应2.材料科学3.生物医学IV.十二羰基三钌的制备方法V.总结正文：【前言】十二羰基三钌是一种有机金属化合物，具有独特的化学性质和广泛的应用前景。
本文将介绍十二羰基三钌的基本性质、结构特点，以及其在催化反应、材料科学和生物医学等领域的应用。
【II.十二羰基三钌的性质和结构】十二羰基三钌（Ru(CO)12）是一种金属羰基配合物，钌原子与十二个羰基配体通过共价键结合。
钌原子的电子构型为[Ru]4f14 5d7 6s2，具有不饱和的5d轨道，能与羰基形成稳定的化学键。
羰基配体为中性分子，具有稳定的碳氧双键结构。
【III.十二羰基三钌的用途】【1.催化反应】十二羰基三钌在催化反应中具有很高的活性。
它可以用作催化剂，促进羰基化反应、氢化反应、氧化反应等多种化学反应。
由于其高度的活性和选择性，十二羰基三钌被广泛应用于有机合成、石油化工和材料科学等领域。
【2.材料科学】十二羰基三钌具有独特的物理和化学性质，可用作催化剂、磁性材料、超导体等。
例如，十二羰基三钌可以通过化学气相沉积法（CVD）制备具有特殊性能的薄膜。
这些薄膜在电子器件、光学器件和能源器件等领域具有广泛的应用前景。
【3.生物医学】十二羰基三钌在生物医学领域也有潜在的应用。
例如，它可以用于制备钌-药物偶联物，这些偶联物具有高选择性的抗肿瘤活性。
此外，十二羰基三钌还可用于生物成像，如磁共振成像（MRI）和正电子发射断层扫描（PET）等。
【IV.十二羰基三钌的制备方法】十二羰基三钌可以通过多种方法制备，如羰基化反应、热解法、还原法等。
其中，羰基化反应是最常用的方法。
该方法以钌金属或钌化合物为原料，与羰基化合物反应生成十二羰基三钌。
【V.总结】十二羰基三钌是一种具有广泛应用前景的有机金属化合物，具有独特的化学性质和结构特点。
在催化反应、材料科学和生物医学等领域，十二羰基三钌表现出很高的活性和选择性。
新材料研究之羰基铁粉
新材料研究之羰基铁粉羰基铁粉是一种重要的新型材料，由于其独特的性质和广泛的应用前景，近年来备受关注。
羰基铁粉是一种具有金属铁和羰基配合物的复合材料，其化学式为Fe(CO)5、它的独特之处在于，铁原子周围的高电负性的羰基团可以稳定地配位在铁原子上，形成具有较高电子密度的配体，从而使得羰基铁具有优异的催化、磁性和光学性质。
羰基铁粉的制备方法多种多样，其中最常见的方法是通过羰基铁的热分解反应得到。
在这个反应中，羰基铁经过加热分解生成气体的羰基铁，然后再通过凝聚和沉淀得到粉末状的羰基铁。
另外，还可以通过溶剂热法、溶胶-凝胶法、水热法等方法来制备羰基铁粉。
除了催化性能外，羰基铁粉还具有良好的磁性能。
金属铁是一种典型的铁磁性材料，而羰基铁粉中金属铁以纳米颗粒的形式存在，具有较高的磁饱和强度和剩余磁场。
由于其特殊的磁性性质，羰基铁粉在磁记录、磁感应加热、磁流变等方面有着重要的应用。
此外，羰基铁粉还可以通过调整配体的化学性质和磁矩相互作用来调控其磁性能，进一步提高其在磁性材料领域的应用价值。
羰基铁粉还具有一些特殊的光学性质，如光学非线性、光学吸收等。
这些性质使得羰基铁粉在光电子学、信息存储、传感器等领域有着潜在的应用价值。
例如，羰基铁粉可以用作电致变色材料，通过调控其表面的修饰基团，可以实现羰基铁粉在可见光和红外光区域的光学吸收，从而实现对光脉冲的反射调制。
总之，羰基铁粉是一种具有广泛应用前景的新型材料，具有优异的催化、磁性和光学性质。
通过对羰基铁粉的制备方法和性质特点的研究，可以为其在催化、磁性材料和光电器件等领域的应用提供更实质的基础。
未来，研究者还可以进一步探索羰基铁粉的功能化修饰和组装技术，提高其在相关应用中的性能和稳定性。
金属有机化学 第5章 羰基配合物
过渡金属原子簇化合物的结构和性质
多核配位化合物，并不一定是原子簇化合物，因一般 的多核体系中，M 与 M 之间不一定存在 M-M 键。例如 Cr2O7= 并不是簇合物，因 Cr 与 Cr 之间由O来键合。上世 纪的60年代以前仅合成了几个簇合物，如 K3W2Cl9,Fe2(CO)9 等。但近年来发展非常迅速，已合成出了数百个结构新颖 的簇合物。
侧基配位的情况比较少, 此时, CO可认 为是一个四电子给予体, 它一方面以5孤 对电子同M1配位，同时又以1电子同M2 配位。
5σ
C ：
O
1π
M1
M2
12
2) 边桥基配位 在双核或多核羰基化合物中，用符号“－CO” 表示，CO作为两电子配体，能够同时和两个金属原 子的空轨道重叠；另一方面金属原子充满电子的轨 道也能同CO的*反键轨道相互作用，形成反馈键。 结果是CO作为桥将两个金属联结到一起.
7
(2)与酸作用生成羰基氢化物
(3)配体取代反应 Fe2(CO)9＋4NO
(4)氧化还原反应 Mn2(CO)10 ＋Br2
羰基配合物的成键： CO哪些分 子轨道上的电子能给予中心原子 形成配位键？ (sp－sp反键)
(二重简并) (sp(C))
(二重简并)
(sp－sp成键) (sp(O))
8
4 轨道由于电子云大部分集中在CO核之间, 不能给予其它原子。 能给予中心金属原子电子对的只有3、1和 5电子。 3电子是 属于氧的孤对电子，由于氧的电负性比碳原子大, 除少数情况之外, 氧很难将3电子对拿出来给予中心金属原子, 因此，能与中心金 属原子形成σ 配键的分子轨道就只有1和 5了。
29
硼烷簇化合物的结构类型
structure type
配位化学讲义 第十一章 无机小分子配合物
配位化学讲义第十一章无机小分子配合物第十一章无机小分子配体配合物小分子配体的过渡金属配合物，已成为配位化学中发展最快的领域之一。
现已证实，小分子通过与过渡金属离子的配位而活化，进而可引起许多重要的反应。
第一节金属羰基(CO)配合物一、概述金属羰基配合物是过渡金属元素与CO所形成的一类配合物。
1890年，Mond和Langer发现Ni(CO)4，这是第一个金属羰基配合物。
常温、常压Ni(粉) + CO Ni(CO)4 （无色液体，m .p.= -25℃）150℃Ni(CO)4Ni + 4CO这成为一种提纯Ni的工艺。
现已知道，所有过渡金属至少能生成一种羰基配合物，其中金属原子处于低价（包括零价）状态。
二、类型1、单核羰基配合物这类化合物都是疏水液体或易挥发的固体，能不同程度地溶于非极性溶剂。
M-C-O键是直线型的。
例：V(CO)6 黑色结晶，真空升华V-C， 2.008(3) ÅCr(CO)6Cr-C， 1.94(4) ÅMo(CO)6无色晶体，真空升华，Mo-C， 2.06(2)Å 八面体W(CO)6W-C， 2.06(4)ÅFe(CO)5黄色液体，m.p.=20℃，Fe-C，1.810(3)Å（轴向）三角b.p.=103℃ 1.833(2)Å（赤道）双锥Ni(CO)4无色液体，m.p.= -25℃，Ni-C，1.84(4)Å四面体2、双核和多核金属羰基配合物多核羰基配合物可以是均核的，如：Fe3(CO)12；也可以是异核的，如MnRe(CO)10。
M在这类化合物中，不仅有M-C-O 基团, 而且还有O —C 和M-M 键，且M μ2-CO 常与M-M 键同时存在。
即： O —C 例：（1）Mn 2(CO)10为黄色固体，m.p.151℃，Mn-Mn=2.93Å OC CO OC COOC M M CO M=Mn 、Tc 、ReOC CO OC CO(2) Fe 2(CO)9 金色固体，m.p.100℃（分解），难挥发 OC CO COOC Fe Fe CO Fe 2(CO)9OC CO OC CO（3）Fe 3(CO)12 绿黑色固体，m.p.140-150℃（分解）OCCOFeO COCC OOC Fe C C Fe OCOCO CO CO COFe 3(CO)12（4）M 3(CO)12 M=Ru 、OsOCCOO COCC OOCC C OCO CO CO MMM*金属原子体积越大，越易形成非桥式结构。
羰基钌 配位数
羰基钌配位数全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：羰基钌是指钌原子周围有一个或多个羰基（CO）配体的络合物，它是无机化合物中的一类重要化合物。
钌是一种贵金属，具有良好的催化活性和化学稳定性，因此在有机合成、催化反应和生物医药领域具有广泛的应用。
羰基钌的配位数是指一个钌原子周围所配位的羰基（CO）的个数，它对于化合物的性质和反应起到至关重要的作用。
本文将从羰基钌的定义、结构、性质、反应及其在实际应用中的重要性等方面进行详细的介绍。
一、羰基钌的定义及结构羰基钌是由一个或多个羰基（CO）配体与钌原子形成的络合物。
在羰基钌中，钌原子是中心金属离子，羰基是配体，通过配位键与钌原子形成稳定的络合物。
羰基钌的结构可以通过X射线衍射、红外光谱和核磁共振等实验手段来确定。
在一般情况下，羰基钌的结构可以分为两种基本类型：一种是线性结构，另一种是桥式结构。
线性结构的羰基钌中，羰基以线型方式与钌原子形成配位键，配体之间没有进一步的配位键连接。
而桥式结构的羰基钌中，两个或多个羰基通过氧原子连接在一起，形成桥键连接在两个钌原子之间。
二、羰基钌的性质羰基钌具有一系列特殊的性质，包括催化活性、光谱性质和反应性等方面。
羰基钌在有机合成和催化反应中具有良好的催化活性，可以催化一系列有机反应，如氢化、羰基化、羧酸还原等。
羰基钌可以通过红外光谱和核磁共振等技术来验证其结构，这些技术可以帮助确定羰基钌的官能团和化学键类型。
羰基钌还具有一定的反应性，可以与其他配体或基团发生多种化学反应，如配位置换反应、配体代谢等。
三、羰基钌的配位数羰基钌的配位数是指一个钌原子周围所配位的羰基（CO）的个数，通常在1-6之间。
不同的配位数对于羰基钌的性质和反应起到重要的影响。
一般而言，配位数较低的羰基钌具有较高的活性和选择性，而配位数较高的羰基钌则具有较高的稳定性和溶解度。
在实际应用中，不同配位数的羰基钌可以用于不同的领域和反应中。
配位数为2的线性结构的羰基钌在有机合成中常用于氢化反应和羰基化反应，而配位数为4或6的桥式结构的羰基钌则可以用于配位置换反应和羰基转移反应等。
锌离子和羰基配位
锌离子和羰基配位引言锌离子和羰基是无机化学中常见的化学实体，它们在配位化学中具有重要的作用。
本文将探讨锌离子和羰基的配位特性、影响配位的因素以及配位化合物的合成方法和应用。
锌离子的配位特性1.锌离子的电子结构–锌离子的电子配置为[Ar]3d10，具有完全填满的3d轨道和1个空的4s轨道。
这种电子结构为其配位能力奠定了基础。
2.锌离子的配位数–锌离子常见的配位数是4和6。
在配位数为4的配合物中，锌离子通常以四面体几何结构配位；在配位数为6的配合物中，锌离子则以八面体几何结构配位。
3.锌离子的配位化合物–锌离子能与氧、硫、氮等配位原子形成稳定的配位化合物。
例如，锌离子与羰基配位形成羰基锌配合物。
羰基的配位特性1.羰基的结构和性质–羰基是由一个碳原子与一个氧原子形成的双键结构，化学式为C=O。
羰基具有较强的电子受体性质，能够作为配位基团与金属离子形成配位键。
2.羰基的配位键型式–羰基可以以不同的方式与金属离子形成配位键，包括单电子配位、双电子配位和多电子配位。
其中，双电子配位是最常见的方式，羰基中的氧原子通过一个孤对电子与金属离子形成配位键。
3.羰基的配位化合物–羰基可以与金属离子形成各种配位化合物，例如羰基铁配合物和羰基镍配合物。
这些配位化合物常用于有机合成和催化反应中。
影响锌离子和羰基配位的因素1.配位原子的电子结构–配位原子的电子结构直接影响其与金属离子形成配位键的能力。
例如，硫原子和氮原子的孤对电子使它们能够与锌离子形成较稳定的配位键，而氧原子由于电子亲和性较强，能够与金属离子形成较强的配位键。
2.配位环境的结构和性质–配位环境的结构和性质对锌离子和羰基的配位方式和配位数具有重要影响。
例如，配位化合物中配体的空间位阻和电子密度分布会影响配位键的形成与稳定性。
3.配位反应条件–配位反应的物理条件如温度、pH值等也会对锌离子和羰基配位的结果产生影响。
较高的温度和适当的pH值有利于配位反应的进行和产物的合成。
铌的羰基配合物
铌的羰基配合物铌的羰基配合物是指铌原子与羰基配体形成的化合物。
铌是一种过渡金属元素，具有高熔点、耐腐蚀等特点，因此在材料科学、催化剂以及有机合成等领域都有广泛的应用。
铌的羰基配合物是铌与羰基配体形成的配合物，它们具有独特的结构和性质，被广泛研究和应用。
铌的羰基配合物可以通过多种方法合成，常用的方法包括热分解法、溶液反应法、溶胶-凝胶法等。
其中，热分解法是最常用的合成方法之一。
通过将铌的前驱体与气体羰基反应，在高温下进行热分解，可以得到铌的羰基配合物。
铌的羰基配合物具有多种结构，常见的有单核配合物和多核配合物。
单核配合物是指一个铌原子与一个羰基配体形成的配合物，其结构较简单。
多核配合物是指多个铌原子与一个或多个羰基配体形成的配合物，其结构较复杂。
这些配合物的结构可以通过X射线衍射、核磁共振等方法确定。
铌的羰基配合物具有丰富的性质和应用。
首先，它们具有较好的热稳定性和溶解性，能够在高温条件下保持稳定，并能溶解于有机溶剂中。
其次，铌的羰基配合物具有良好的催化性能，可以作为催化剂用于有机合成反应中。
例如，铌的羰基配合物可以催化烯烃的氢化反应、羰基化反应等。
此外，铌的羰基配合物还可以用于制备新型材料，如金属有机框架（MOFs）等。
铌的羰基配合物在材料科学、催化剂和有机合成等领域都有广泛的应用。
例如，在材料科学中，铌的羰基配合物可以用于制备高温陶瓷材料、金属有机框架等。
在催化剂领域，铌的羰基配合物可以作为催化剂用于有机反应中，提高反应的速率和选择性。
在有机合成中，铌的羰基配合物可以催化烯烃的羰基化反应、不对称催化反应等。
铌的羰基配合物是铌与羰基配体形成的化合物，具有丰富的结构和性质。
它们在材料科学、催化剂和有机合成等领域有着广泛的应用前景。
随着对其结构和性质的深入研究，相信铌的羰基配合物将在更多领域中发挥重要作用。
金属羰基化合物
•
Mo(CO)6Tc2(CO)10 Ru(CO)5 Rh2(CO)8
•
W(CO)6 Re2(CO)10 Os(CO)5 Ir2(CO)8
•
Fe2(CO)9 Co4(CO)12
•
Rh4(CO)12
•
Ir4(CO)12
•
Fe3(CO)12
•
Ru3(CO)12
•
Os3(CO)12
•
Ru6(CO)18
• 除二元的金属羰基配合物外，还有羰 基合金属配阴离子。如 [Mn(CO)5]- [Co(CO)4]- [Fe(CO)4]2-
由于Fe、Co、Ni的相似性，它们常常共存。但是 由于金属Co与金属Ni同CO的作用条件不同(Co和Fe必 须在高压下才能与CO化合，Ni在常温常压就可作用) ，从而利用上述反应就可分离Ni和Co，以制取高纯度 的Ni。
1891年，Mond还发现CO在493 K和2×107 Pa
压力下通过还原Fe粉也能比较容易地制得五羰基合
③ 大多数配合物都服从有效原子序数规则。
Hard
Borderline
Soft
Acids: H+, Li+, Na+, Acids: Fe2+, Co2+, Acids: Cu+, Ag+,
K+, Be2+, Mg2+,
Ni2+, Cu2+ Zn2+, Au+, Tl+, Hg+, 2+,
Ca2+, Cr2+, Cr3+, Al3+, SO3, BF3, Ti4+, Zr4+, Hf4+,VO2+, Cr3+, Cr6+, WO4+,Mn2+ Mn7+, Fe3+,Co3+,
第四章 非经典配合物
CO与M的几种主要结合方式
O C M (a)端基配位 O C M M M C M M O C M O C M M
(b)边桥基配位
(c)半 桥基配位
O
M (d)面桥基配位
(e)侧基配位
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可用红外光谱研究配位模式
如CO：
自由C－O：2143 cm-1; 端基C－O：2125～1900 cm-1; 边桥C－O：1850～1700 cm-1; 面桥C－O：1625 cm-1
如烷基、苯基） 例：[B(C6H5)4]- Al2(CH3)6 Hg(C2H5)2
C原子为电子给予体 (配体是直链的不饱和烃；或者
是具有离域键的环状体系)-- 配合物 例：金属烯烃、炔烃配合物，二茂铁
C原子既为电子给予体，又为电子接受体（配体一
般为中性分子）--- 酸配合物 例： Ni(CO)4
的羰基配合物
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五、金属羰基配合物的性质
单核羰基化合物无色或白色，而多核羰基化合物有
色，且颜色随着金属原子个数的增多而加深
低熔点，除铁族的单核羰基化合物和Ni(CO)4为液
体外，其余都为固体，典型的共价化合物。受热易 分解为金属和CO
难溶于水，有剧毒，有挥发性，可溶于非极性溶剂
(Fe2(CO) 9除外)
2
4.2 -酸配合物
-酸配合物特点：
配体提供孤对电子，与金属离子（原子）形成 配键；同时配体有合适的空轨道接受金属离子 （原子）的d电子，形成反馈键
常见-酸体
CO，CN-，NO，AR3，N2
3
4.2.1 金属羰基配合物
1888年，Mond研究CO2+C=2CO反应，以Ni为 催化剂得到Ni(CO)4无色液体 问题： CO把电子给Ni，Ni上负电荷过剩，该化合物应 该不稳定，而事实Ni(CO)4十分稳定，为什么？
金属有机化学基础-过渡金属羰基配合物及原子簇合物
6.1 成键方式
CO的分子轨道
5
羰基具有空的p*-轨道 强有力的p-电子接受体
是用于稳定富电子低价金属
中心的优秀配体
标准成键模式
端基形式 2e 中性配体
m2-桥式 2e 中性配体 1e，每个金属中心
m3-桥式 3e 中性配体 1e，每个金属中心
6.1.1 端基羰基
CO-M形成s键
M-C bond C-O bond: nCO freq:
Zr Hf
Nb Ta
Mo(CO)6 W(CO)6
Tc2(CO)10 Re2(CO)10
Pd Pt
Ag Au
低聚集态（单核、双核）的金属羰基化合物一般满足18电子规则。例
外：
多金属中心的金属羰基簇合物不再满足18电子规则，而是满足Wade规
则；
含有偶数d电子的金属能形成稳定单核中性金属羰基化合物；含有奇数
nCO cm-1 2143 2204 2060
更多的电子密度进入CO的p*-反键轨道， 从而使C-O进一步削弱;
使M-CO键进一步增强，而具有双键性，
[Co(CO)4][Fe(CO)4]2[Mn(CO)6]+ d6 Cr(CO)6 [V(CO)6]-
1890
1790 2090 2000 1860
M=Cr, Mo, W
3 缩合法 含卤素的过渡金属羰基配合物与含碱金属的过渡金属羰基配合物反应, 脱掉一分子盐而形成过渡金属羰基簇合物。这个方法适用制备异核过渡金 属羰基簇合物。
(CO)5ReBr + NaMn(CO)5 —→ (CO)5Mn-Re(CO)5 + NaBr
6.3 过渡金属羰基配合物、簇合物的反应