《金属有机化学》作业参考答案
金属有机化学课件和习题及解答

金属有机化学第12章过渡金属卡宾和卡拜配合物及催化应用112.1 定义过渡金属卡宾配合物:以双键与过渡金属键合的配合物。
过渡金属卡拜配合物:以叁键与过渡金属键合的配合物。
12.2 过渡金属卡宾配合物的类型和结构特点Fischer 卡宾Schrock 卡宾2(OC)5WOCH 3CH Ernst O. FischerTechnical University of Munich,GermanyFischer 卡宾通常被看作是中性2e -给体,与金属的键更接近常规的单键(虽然我们经常将之表示为双键):●卡宾碳可认为是sp 2杂化,提供一对孤对电子与金属形成单键;●其剩余的空轨道(纯p z 轨道)与其邻位杂原子的孤对电子作用,当然金属的π-反馈键也会与之竞争(杂原子竞争能力有如下顺序N > S > O );●当金属缺电子时(如连接有多个好的π-受体,如CO ),这时不能很好地进行π-反馈,从而我们得到更接近M–C 单键(我们还是画成双键),而C–N 键之间存在部分双键性。
大多数Fischer 卡宾为d 6构型(将卡宾看作为中性2e -配体),但也存在d 4和d 8构型。
单线态卡宾中性2e -给体/ L卡宾碳sp 2杂化p zRichard SchrockMITH卡宾通常被看作是二阴离子4e-给体:Fischer 卡宾和Schrock 卡宾成键方式的比较:两种卡宾的对比1512.2.4 怎样计算两种金属卡宾的价电子数?1)将两者都看作是中性的2e -给体(虽然我们仍表示为M=C );2)将两者都看作是二价阴离子4e -给体;3)将Fischer carbene 看作是中性2e -给体(常见于具有d 6或d 8电子的中、后过渡金属);将Schrock alkylidene 看作是二价阴离子4e -给体(常见于具有d 0,d 2电子的第4、5族金属,以及高氧化态的后过渡金属)。
怎样计算Fischer carbenes 和Schrock alkylidenes 的价电子数?建议大家一致、一贯采用第二种方法!!当总体考虑金属的外层价电子数时,几种方法均会给出相同的结果OMe+ R'SH(CO)5M C SR'R+ MeOHH(CO)5M CCH BuLiPhCHO攻。
金属有机化学课件和习题及答案

第10章 过渡金属单或多烯烃、 炔烃-络合物
1
10.1 金属烯烃-配合物的结构特点
10.1.1 金属-单烯烃配合物
H Cl Cl Cl Pt C C H H H K
C M C
-donation via the filled k donation via the empty alkene -system
6 M
M 4
M-C
M
Ar···Ar
[Cr]+ Me6-[Fe]2+ Me6-[Ru]2+ [Ru]2+
C-C
一些金属二芳烯配合物的性质
Complex Ti(C6H6)2 V(C6H6)2 V(C6H5F)2 Nb(C6H6)2 Cr(C6H6)2 Mo(C6H6)2 W(C6H6)2 [Mn(C6Me6)2]+ [Fe(C6Me6)2]2+ Color red red red purple brown green yellow-green pale pink orange mp/ºC Miscellaneous 227 284 115 160 空气敏感,在芳烃溶剂中自催化分解 空气非常敏感,顺磁性,可还原为 [V(C6H6)2] 空气敏感
2. 利用金属蒸气的方法
作为烯烃-络合物的特殊合成方法,可将金属在高真空下加热,蒸发的 金属原子和烯烃一起在低温下(液氮温度)凝聚而生成烯烃配位的络合 物,这一方法可用以合成其它方法不易合成的络合物:
注意:丁二烯与金属配位时,并不形成离域 的-体系,而只是利用两个双键分别作用。
M
10.1.4 金属-环丁二烯烃配合物
环状共轭-体系当其电子满足4n+2规则时具有芳香性,而环丁二烯具 有4个电子,具有反芳香性。环丁二烯的反芳香性以及大的环张力使 这一分子非常不稳定而不能作为一个自由的分子独立存在。 但稳定的环丁烯金属配合物却能分离得到,环丁二烯可作为二阴离子 6e给体:
有机金属习题及答案

第四章 有机金属化合物【补充习题及答案】1.简述EAN 规则,指出其作用。
答案:有效原子序数(Effective Atomic Number )规则,简称EAN 规则。
该规则预言稳定存在的有机金属化合物应该是符合“金属原子的电子总数加上所有配体提供的电子数等于同周期的稀有气体的原子序数”要求的化合物。
对于过渡金属元素,每个金属原子的价电子数加上配体提供的电子数等于18的化合物是稳定的,因此该规则又称为“18电子规则”。
EAN 规则是一条经验规则,其将有机金属化合物的电子结构系统化,可用于定性解释或预言有机金属化合物的稳定性。
2.请给出含有下列有机配体的配合物实例:(1)共轭4电子配体;(2)共轭5电子配体;(3)单电子烷基配体。
答案:(1)含有共轭4电子配体CH 2=CHCH =CH 2的例子: FeOC CO CO HCH 2C CH CH 2(2)二茂铁;(3)Al (C 2H 6)33.试用价键(VB )法解释[PtCl 3(C 2H 4)]-配离子中的化学成键。
答案:Pt 2+为d 8电子构型,其5d 、6s 、6p 22y x −x 和6p y 轨道组成4个dsp 2杂化轨道。
3个杂化轨道接受3个Cl -配体的3对孤对电子,形成3个σ–键。
第4个杂化轨道接受C 2H 4配体的π–电子形成第4个σ–键,同时Pt 2+的d xz 电子向C =C 键的π*轨道反馈,形成1个反馈π–键。
4.完成下列反应式:C 5H 6Mg 500~600 ºC Co CO H 2Fe (CO )5NaMn (CO )5Br Mn (CO )5-Fe (CO )42-H 3O +(1)(2)(4)(5)(3) 答案: ℃ (1) 2C 5H 6 + Mg (C 2H 5)2Mg + H 2↑(2)2Co + 8CO + H 20~35MPa 2HCo (CO )4(3)Fe(CO)5 + 2Na Na 2[Fe(CO)4] + CO(4) Mn(CO)5Br + Mn(CO)5Mn 2(CO)10 + Br (5) Fe(CO)42 + H 3O HFe(CO)4 + H 2O -5.指出下列配体中哪些是π 配体,哪些是π 酸配体:CO C 5H 5− N 2 CN − PR 3 AsR 3 C 6H 6 C 2H 4 C 4H 6 bipy phen答案:π 配体:C 2H 4、C 4H 6、C 5H 5−、C 6H 6π 酸配体:CO 、N 2、CN −、PR 3、AsR 3、bipy 、phen6.双氮配合物中N 2配体的伸缩振动频率一般比自由N 2分子低100~300 cm -1,最多可降低600 cm -1 。
《有机化学》作业题

《有机化学》作业题一、单选题(共10题,50分)1. 1、下列除了哪一个不是氢原子的类型() [单选题] *A、伯氢B、仲氢C、叔氢D、季氢(正确答案)2. 2、开链化合物也称为() [单选题] *A、脂肪族化合物(正确答案)B、脂环族化合物C、饱和脂肪烃D、不饱和脂肪烃3. 3、下列关于有机化合物的特征描述正确的是() [单选题] *A、化学反应速率慢,但产率较高;B、沸点和熔点较低,多数低于100℃;C、难溶于水,易溶于有机溶剂(正确答案)D、副反应很少4. 5、下列化合物哪些是有机化合物?() [单选题] *乙醇、氰化钠、乙酸、葡萄糖、丙氨酸、碳酸钡、硫酸锰、水A、乙醇、氰化钠、乙酸、葡萄糖、丙氨酸B、乙醇、乙酸、葡萄糖、丙氨酸、水C、乙醇、乙酸D、乙醇、乙酸、葡萄糖、丙氨酸(正确答案)5. 6、羧酸的官能团是() [单选题] *A、—CHOB、—COOH(正确答案)C、—CH2OHD、—COOR6. 10、下列关于σ键和π键说法错误的是() [单选题] *A、原子轨道沿键轴方向以“头碰头”方式重叠的形成σ键。
B、 σ键和π键电子云集中在两原子核之间。
(正确答案)C、两个平行的原子轨道以“肩并肩”方式重叠形成的是π键。
D、σ键电子云是关于键轴对称的,π键电子云关于分子平面对称的。
二、简答题(共5题,50分)7. 1、请你用图或表来分别描述共价键的断裂方式和有机反应的类型。
[单选题] *正确答案:(正确答案)8. 5、甲烷的结构是平面的还是三维立体的?为什么 [单选题] *正确答案:甲烷分子为三维立体结构,是正四面体构型.甲烷分子中心碳原子采用sp3杂化方式,成键轨道为正四面体,分别与4个氢原子s轨道重叠成键。
(正确答案)第二章烷烃作业一、单选题(共19题,100分)9. 1、烷烃的反应条件是() [单选题] *A、常温下烷烃与强酸反应B、光照、高温或催化剂作用下(正确答案)C、根本不反应D、室温下烷烃与强碱反应10. 2、 [单选题] *A、环丁烷B、环丙烷(正确答案)C、丙烷D、丁烷11. 5、有些有机化合物互为同分异构体的原因是() [单选题] *A、化学性质相同B、物理性质相同C、结构一样D、分子式相同,但是碳链的排列方式不同(正确答案)12. 6、烷烃分子中碳原子的空间几何形状是() [单选题] *A、四面体形(正确答案)B、平面四边形C、线性D、六面体形13. 7、正丁烷绕C2—C3键键轴旋转时,所形成的下列极限构象,相对能量由高到低的顺序为( ) [单选题] *①部分重叠②全重叠③邻位交叉④对位交叉A、②①③④(正确答案)B、②①④③C、③④①②D、④③①②14. 8、下列构象式中比较稳定的是() [单选题] *A、(正确答案)B、C、D、15. 9、2,3—二氯丁烷的优势构象的NEWMAN投影式是( ) [单选题] *A、B、(正确答案)C、D、16. 10、下列哪一对化合物是等同的(假定C-C单键可以自由旋转)?()[单选题] *A、(正确答案)B、17. 11、下列关于烷烃的结构,说法错误的是() [单选题] *A、烷烃中碳原子的杂化方式均为sp3B、烷烃分子中只有碳碳和碳氢σ键,除乙烷外,碳原子并不在一条直线上C、烷烃的各种构象异构体不能分离D、甲烷、乙烷都是四面体结构(正确答案)18. 14、下列化合物中同时含有伯、仲、叔、季碳原子的是:() [单选题] *A、 2,2,3-三甲基丁烷B、 2,3,4-三甲基戊烷C、 2,2,3-三甲基戊烷(正确答案)D、 2,2,3,3-四甲基戊烷19. 16、根据次序规则下列取代基最大的是() [单选题] *A、 -Br(正确答案)B、 -SO3HC、 -CH3D、 -COOH20. 17、丁烷的下列四种构象最稳定的是:() [单选题] *A、全重叠式B、部分重叠式C、对位交叉式(正确答案)D、邻位交叉式21. 18、下列化合物为非极性化合物的是 [单选题] *A、 CH3CH3(正确答案)B、 CH3OHC、 NH3D、 CHCl3第二章烯烃作业22. 1、下列烯烃与溴化氢加成反应的活性顺序是:() [单选题] *a.CH3CH=CHClb.(CH3)2C=CH2c.(CH3)2C=CHCH3d.(CH3)2C=C(CH3)2-------------------------------A、d>c>a>bB、a>d>c>bC、d>c>b>a(正确答案)D、b>c>d>a23. 2、下列化合物有顺反异构体的是:( [单选题] *A、 (CH3)2C=CHCH3B、 CH3CH2CH2CH2CH3C、CH3CH2CH=CH2D、(正确答案)24. 3、下列碳正离子稳定性顺序是:() [单选题] *--------------------------A、a>c>b>dB、b>d>a>cC、d>c>a>b(正确答案)D、c>a>b>d25. 4、下列化合物中有顺反异构体的是:() [单选题] *A、 CH3CH2C(CH3)=CH2B、 CH3CH=CCl2C、CH3CH2CH=CBrCl(正确答案)D、 CH3CH2CH=C(CH3)226. 6、下列化合物存在顺反异构体的是 [单选题] *A、B、(正确答案)C、D、27. 8、下列有机物中具有顺反异构体的是() [单选题] *A、 A 丙烯B、 B 1-丁烯C、 C 2-丁烯(正确答案)D、 D 2-甲基-2-戊烯28. 10、1-丁烯与氯化氢发生加成反应的产物是( ) [单选题] *A、 1-氯丁烷B、 2-氯丁烷(正确答案)C、 1,2-二氯丁烷D、 1,3-二氯丁烷29. 11、下列基团根据诱导效应属于供电子基的是 [单选题] *A、 -COOHB、 -OCH3C、 -BrD、 -CH3CH2CH3(正确答案)30. 12、1,3-戊二烯比1,4-戊二烯更稳定的原因主要是因为() [单选题] *A、诱导效应B、共轭效应(正确答案)C、空间效应D、角张力31. 二、判断题(共7题,35分) [填空题]_________________________________32. 1、烯烃是平面型分子,所有原子共平面() [单选题] *正确答案:错误(正确答案)33.2、π电子云以分子平面呈双冬瓜形对称分布,成键两原子核对π键电子的约束能力强,π电子云不易极化。
有机化学_第二版答案(全)

《有机化学》第二版习题参考答案第二章 烷烃1、用系统命名法命名下列化合物(1)2,3,3,4-四甲基戊烷 (2)3-甲基-4-异丙基庚烷 (3)3,3,-二甲基戊烷 (4)2,6-二甲基-3,6-二乙基辛烷 (5)2,5-二甲基庚烷 (6)2-甲基-3-乙基己烷 (7)2,2,4-三甲基戊烷 (8)2-甲基-3-乙基庚烷 2、试写出下列化合物的结构式(1) (CH 3)3CC(CH 2)2CH 2CH 3 (2) (CH 3)2CHCH(CH 3)CH 2CH 2CH 2CH 3 (3) (CH 3)3CCH 2CH(CH 3)2 (4) (CH 3)2CHCH 2C(CH 3)(C 2H 5)CH 2CH 2CH 3 (5)(CH 3)2CHCH(C 2H 5)CH 2CH 2CH 3 (6)CH 3CH 2CH(C 2H 5)2(7) (CH 3)2CHCH(CH 3)CH 2CH 3 (8)CH 3CH(CH 3)CH 2CH(C 2H 5)C(CH 3)3 3、略4、下列各化合物的系统命名对吗?如有错,指出错在哪里?试正确命名之。
均有错,正确命名如下:(1)3-甲基戊烷 (2)2,4-二甲基己烷 (3)3-甲基十一烷(4)4-异丙基辛烷 (5)4,4-二甲基辛烷 (6)2,2,4-三甲基己烷5、(3)>(2)>(5)>(1) >(4)6、略7、用纽曼投影式写出1,2-二溴乙烷最稳定及最不稳定的构象,并写出该构象的名称。
H H HHHHH H Br BrBr Br交叉式 最稳定重叠式 最不稳定8、构象异构(1),(3) 构造异构(4),(5) 等同)2),(6)9、分子量为72的烷烃是戊烷及其异构体(1) C(CH 3)4 (2) CH 3CH 2CH 2CH 2CH 3 (3) CH 3CH(CH 3)CH 2CH 3 (4) 同(1)10、 分子量为86的烷烃是己烷及其异构体(1) (CH 3)2CHCH(CH 3)CH 3 (2) CH 3CH 2CH 2CH 2CH 2CH 3 , (CH 3)3CCH 2CH 3 (3)CH 3CH 2CH(CH 3)CH 2CH 3 (4)CH 3CH 2CH 2CH(CH 3)2 14、 (4)>(2)>(3)>(1)第三章 烯烃1、略2、(1)CH 2=CH — (2)CH 3CH=CH — (3)CH 2=CHCH 2— CH 2CH CH 3MeH H i-PrEt Men-PrMe Me Et i-Prn-Pr (4)(5)(6)(7)3、(1)2-乙基-1-戊烯 (2) 反-3,4-二甲基-3-庚烯 (或(E)-3,4-二甲基-3-庚烯 (3) (E)-2,4-二甲基-3-氯-3-己烯 (4) (Z)-1-氟-2-氯-2-溴-1-碘乙烯(5) 反-5-甲基-2-庚烯 或 (E)-5-甲基-2-庚烯 (6) 反-3,4-二甲基-5-乙基-3-庚烯 (7) (E) -3-甲基-4-异丙基-3-庚烯 (8) 反-3,4-二甲基-3-辛烯 4、略 5、略 6、CH 3CH 2CHCH 2CH 3CH 3CH 2CCHCH 3CH 3OH BrCH 3CH 2CCHCH 3CH 3Cl ClCH 3CH 2C CHCH 3CH 3OH OHCH 3CH 2CH CHCH 3CH 3OHCH 3CH 2COCH 3CH 3CHOCH 3CH 2CH CHCH 3CH 3Br(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)7、活性中间体分别为:CH 3CH 2+ CH 3CH +CH 3 (CH 3)3C + 稳定性: CH 3CH 2+ > CH 3CH +CH 3 > (CH 3)3C + 反应速度: 异丁烯 > 丙烯 > 乙烯8、略9、(1)CH 3CH 2CH=CH 2 (2)CH 3CH 2C(CH 3)=CHCH 3 (有顺、反两种) (3)CH 3CH=CHCH 2CH=C(CH 3)2 (有、反两种)用KMnO 4氧化的产物: (1) CH 3CH 2COOH+CO 2+H 2O (2)CH 3CH 2COCH 3+CH 3COOH (3) CH 3COOH+HOOCCH 2COOH+CH 3COCH 310、(1)HBr ,无过氧化物 (2)HBr ,有过氧化物 (3)①H 2SO 4 ,②H 2O (4)B 2H 6/NaOH-H 2O 2 (5)① Cl 2,500℃ ② Cl 2,AlCl 3(6)① NH 3,O 2 ② 聚合,引发剂 (7)① Cl 2,500℃,② Cl 2,H 2O ③ NaOH 11、烯烃的结构式为:(CH 3)2C=CHCH 3 。
金属有机化学课件和习题及答案]
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Figure 1: (R)-Limonene smells of 经济有效的合成过程-- oranges and (S)-limonene smells 对不对称合成的强烈需求。 of lemons.
4 不对称催化
Enantioselective synthesis is defined as the transformation of achiral reagents into only one of the two possible product enantiomers, mainly through the use of chiral catalyst, solvents, etc., and avoiding the annoying attachment and deattachment of chiral auxiliaries, typical of the related diastereoselective approaches.
Vinyl Acetate Hydroformylation
2,000 1,800
0.3mM catalyst -- 85癈/90 psi H 2 /CO
4.5 4
sampling from autoclave causes pressure glitches
Uptake curve
1,600 1,400
S
Me PPh2
Me
3) 平面手性(planar chirality)
Br Br
Br
手性面
c Br b a
b c a
Sp
Br
导向原子
X Fe PPh2
X Ph2P Fe
C 4 H C Fe
《有机化学》课程作业及答案课件

第二学期课程作业课程名称有机化学授课年级专业护理班级姓名《有机化学》课程作业一、名词解释1、对映异构体:互为物体与镜像关系的立体异构体,称为对映异构体(简称为对映体)。
对映异构体都有旋光性,其中一个是左旋的,一个是右旋的。
所以对映异构体又称为旋光异构体。
2、碘值:表示有机化合物中不饱和程度的一种指标。
指100g物质中所能吸收(加成)碘的克数。
主要用于油脂、脂肪酸、蜡及聚酯类等物质的测定。
3、酯化反应:酯化反应通常指醇或酚与含氧的酸类(包括有机酸和无机酸)作用生成酯和水的过程,也就是在醇或酚羟基的氧原子上引入酰基的过程, 也称为 O-酰化反应.4、波谱分析:《波谱分析》由多位作者根据中国科学院长春应用化学研究所的讲义编写而成,系统地介绍了红外、拉曼、紫外、质谱和核磁共振方面的基础知识.5、红外光谱:以波长或波数为横坐标以强度或其他随波长变化的性质为纵坐标所得到的反映红外射线与物质相互作用的谱图.6、重氮化反应:首先由一级胺与重氮化试剂结合,然后通过一系列质子转移,最后生成重氮盐。
7、共振跃迁:“共振跃迁”是天文学专有名词。
来自中国天文学名词审定委员会审定发布的天文学专有名词中文译名,词条译名和中英文解释数据版权由天文学名词委所有。
当电子从共振激发态跃迁回基态,称为共振跃迁,所发射的谱线称为共振发射线.8、伽特曼反应:以德国化学家路德维希·加特曼(Ludwig Gattermann)命名,可以指:芳香重氮盐中的重氮基,在新制铜粉和盐酸或氢溴酸作用下,被其他基团置换的反应9、中性氨基酸:所谓中性氨基酸是指分子中氨基和羧基的数目相等的一类氨基酸.因其分子中碱性的“-NH2"与酸性的“-COOH”数目相等,故名。
包括甘氨酸、丙氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、半胱氨酸、色氨酸、苏氨酸、丝氨酸、苯丙氨酸、甲硫氨酸、酪氨酸、缬氨酸。
其中,缬氨酸、甲硫氨酸、苯丙氨酸、色氨酸为必需氨基酸。
10、蛋白质:是生命的物质基础,是有机大分子,是构成细胞的基本有机物,是生命活动的主要承担者,是氨基酸的基本组成单位。
《有机化学》练习题与参考答案

(4)苯酚分子中,羟基属于( )。 A.间位定位基 B.邻位定位基 C.对位定位基 D.邻、对位定位基
(5)苯分子中碳原子的杂化方式是( )。 A.sp 杂化 B.sp2 杂化 C.sp3 杂化 D.sp2d 杂化
6
(6)下列基团能活化苯环的是( )。 A.-NH2 B.-COCH3 C.-CHO D.-Cl
(7)
基团的名称是( )。
A.苄基 B.苯基 C.甲苯基 D.对甲苯基 (8)下列化合物中,在 Fe 催化下发生卤代反应最快的是( )。
A.乙苯 B.邻二硝基苯 C.苯酚 D.氯苯 (9)在苯分子中,所有的 C-C 键键长完全相同,是因为( )。
A.自由基加成反应 B.亲电取代反应 C.亲电加成反应 D.协同反应
2..判断题(对的打√,错的打×) (1)炔烃比烯烃的不饱和程度大,所以炔烃更容易发生加成反应。 (2)在卤化氢中,只有 HBr 与烯烃的加成才观察到过氧化物效应。 (3)凡是具有通式 CnH2n-2 的化合物一定是炔烃或环烯烃。 (4)顺-1,2-二氯-1-溴乙烯又可命名为(Z)-1,2-二氯-1-溴乙烯。
(7)
CC
H3CH2CH2C
CH3
4.写出下列化合物的结构式。
(2) CH3CH2CHCH2CH3 CH CH2
(4) H2C CH CH C(CH3)2
H
H
(6)
CC H
H3C
CC
H
CH2CH3
(1)3-甲基环戊烯
(2)3,3-二甲基-1-己炔
(3)2,4-二甲基-1,3-己二烯 (4)3-乙基-1-戊烯-4-炔
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《金属有机化学》作业参考答案一选择题1、B;2、C;3、B;4、D;5、A;6、A;7、C;8、A;9、C;10、D;11、A;12、D;13、A;14、C;15、A;16、A;17、C;18、B;19、A;20、A;21、B;22、C;23、D;24、B;25、D;26、A;27、A;28、A;29、D;30、A.31、A;32、B;33、A;34、B;35、B; 36、D;37、A;38、A;39、A;40、B;41、D;42、C 43、C 44、A 45、D 46、A 47、D二填空题1.金属;2.聚氯乙烯稳定剂;3.双键; 4.L=(12-n)/2; 5.四腿琴凳式; 6.非键电子;7.茂; 8.聚硅氧烷; 9.光照;10.环戊二烯基钠;11.配体取代法; 12.酰基;13.活性空位; 14.2电子配体; 15.金属一金属键.; 16.d—p一dπ键; 17.福州模型;18.Dewar-Chatt-Duncanson模型; 19.π给予体簇合物;20.金属羰基原子簇; 21.d—p一dπ键;22.歧化反应。
23、有机化学无机化学24、M—C 过渡金属有机化合物非过渡(主族)金属有机化合物25、离子型化合物σ键合的化合物非经典键合的化合物26、RM R2M27、过渡金属环戊二烯基28、Grignard29、离子键化合物、共价键化合物、缺电子化合物30、有机化学无机化学31、金属-碳( M-C )键32、过渡金属环戊二烯基33、σ-π配键34、Ziegler Natta35、MR2 RMX直线36、Grignard 试剂三简答题1.韦德规则的要点:(1)硼烷和碳硼烷呈三角面多面体构型;(2)由多面体顶点全占据是封闭型;空一个顶点的是巢穴型;空两个顶点是网兜型;(3)每一个骨架B有一个H(或其它单键配体)端基连结在它上面,一对电子定域在上面,剩余的b对电子是骨架成键电子;(4)每一个B提供三个原子轨道(AO)给骨架成键,多面体的对称性由这些AO产生的(M+1)个骨架成键分子轨道(MO)决定(M是多面体顶点),即:因此,算出任一硼烷的成键MO数就能知道它的对称性,而成键MO数=骨架成键电子对数b。
(5)若骨架原子数n,则b=n+1是封闭型;b=n+2是巢穴型;b=n+3是网兜型。
2.金属有机化合物的三大主要类别是:结合金属元素在周期表中的位置以及各金属与碳成键的类型,可把金属有机化合物分为:离子型化合物,金属碳键以σ键合的化合物和非经典键合的化合物等三大类型。
3.π―酸:既供σ电子又接受金属反馈的电子的π―受体,称为π―酸;例如CO。
属于这一类的有:CO, N2, bipy, PR3, AsR3, CN-π―配位体:没有孤对电子,键轨道上的π电子给予金属的空轨道,而金属的d电子又反馈到它的反键π*轨道中,这类配位体称为π -配位体,例如烯烃。
属于这一类的有:C5H5-,C6H6, C2H4, C4H6 4.影响形成M—M键的因素是:当金属原子具有较低的形式氧化态和适宜的价轨道构型,并存在有适宜的配位体时,就有可能形成含有M—M 键的,具有丰富多采的分子构型的原子簇化合物。
5.“18电子规则”:对于单核的反磁性过渡金属配合物(n为偶数,所有电子成对),指定给定的dn只有一个最高配位数CN,(coordination number)则有: n + 2 (CN)最高 =18这就是重要的“18电子规则”.既对于稳定的单核反磁性过渡金属配合物,金属d电子数与配位体给予的电子数和等于18。
大部分过渡金属配合物服从18电子规则,例如:Fe(CO)5 ; Ni(CO)4;Cr(CO)6;CH3Mn(CO)5;Mn2(CO)10;6.命名下列化合物(1)Bis(1-cyclopentadienyl)bis(5-cyclopentadienyl)titanium(2)(1,2,3-trihaptocycloheptatrienyl)pentahaptocyclopentadienylcarbonyliron7.金属原子簇化合物是一类以金属一金属键合或金属一桥基键合,而使相邻的金属原子或含配体的金属中心连接在一起的两个或两个以上金属原子的化合物。
8.金属茂可用于催化不对称环氧化反应、不对称Diels—Alder反应、不对称羰基加成以及不对称异构化等不对称合成反应。
9.Grignard试剂合成方程式为:Mg + RX RMgX硼氢化反应方程式为:3C C B(C C H)1/2B2H6 +乙醚(6.6)3或C =C+ H B H C C B(6.10)10.金属有机化合物的主要反应类型有:插入反应,取代反应,加成反应,氧化加成反应,消除反应,加合离解反应。
11.小结金属茂的结构:能生成金属茂的金属,遍及整个元素周期表,包括过渡金属和一般金属。
它们绝大多数是π配位,即形成夹心型结构,考虑到结构特点和化学键的本质,这些π配位的夹心型金属茂可分为四种类型:(1)夹心型,弯曲夹心,包括柄型夹心;(2)半夹心,又称钢琴椅式;(3)多层夹心;(4)开环夹心化合物,又叫开环金属茂;与金属茂比较,其配位体是戊二烯的负离子——戊二烯基,即开环茂。
12.命名下列化合物(1) (1,2,3-trihaptocycloheptatrienyl)pentahaptocyclopentadienylcarbonyliron(2)(1,2,3,4-tetrahapto-buta-1,3-dienyl)tricarbonyliron13.金属有机化学,一门常被称为“有机分子与无机分子一起跳舞”的学科,是当代化学的前沿领域之一,发展最为活跃、迅速和富有生命力,在这个广阔的领域内可能蕴藏着极为丰富的化学现象,有待人们去开发和探索,并且它在制药、工业生产等方面都有着广泛的应用。
金属有机化学是无机化学和有机化学之间的一门边缘学科,其研究对象是烃基或烃分子中的碳原子与金属原子直接键合的化合物(也包括非金属B、Si等)。
是研究具有键化合物的科学。
金属有机化合物的性质与有机化合物相似,但是又具有无机配合物的性质,如易形成晶体,不稳定,易分解,尊循无机配合物的化学键理论。
所以金属有机化学是在无机化学和有机化学基础之上的扩展和交叉。
14.15.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要影响。
16. 4个BHB 8e1个BBB 2e2个BB 4e0 个BH20e5个BH 10e总电子: 24e17. 晶体场稳定化能的大小与下列因素有关:★配合物的几何构型;★中心原子的d电子的数目;★配体场的强弱;★电子成对能大小。
18.在CoF63-中, 杂化轨道的类型为sp3d2, 配离子有4个单电子, 显顺磁性, 为外轨型配合物(也叫电价配合物)。
在Co(CN)63-中, Co3+中心离子以d2sp3杂化轨道成键, 配离子没有成单电子, 显抗磁性, 为内轨型配合物(也叫共价型配合物)。
四综合应用题1.给出金属有机化学基元反应的各个名称,并分别举例说明。
⑴配位体的配位和解离例:⑵氧化加成和还原消除Pd(PPh3)4Pd(PPh3)3+PPh3PPhHPPh例:RLi2R-COO-Li+H3ORCOOHM—CCo(CN)63-d2sp3-⑶ 插入反应和反插入反应⑷ 成键配位反应2.Fischer 型卡宾和Schrock 型卡宾在结构特点和反应性能上的不同之处在于:CO Mn CO 314CO Mn COCH 3+ 14CO R 3Sn-NR 2 + CO 2R 3SnOCONR 2Ti(NR 2)4 + 4CS 2Ti(S 2CNR 2)4R 3PbR' +SO 2R 3PbOSOR'+NaOM eM eOH_OOPd X OO(Z)HX两种类型金属卡宾的比较类型Fischer 型Schrock 型结构式金属种类 ⅥB-Ⅷ过渡金属 前过渡金属 配位基 含杂原子 只含H 、C稳定性好 差Fischer 型Schrock 型反应性能价态特点 低氧化态,卡宾呈sp2杂化 金属价电子变化宽Cp CpTaCH2Me TaCH 2CH 2CRCH 2RR HBE3.锂试剂的主要用途有以下七个方面。
有机锂具有共价键化合物的典型特性,可以溶于烃溶剂或其它非极性溶剂中,易挥发,加热时可以升华或进行蒸馏,在熔融状态下或溶液中不显导电性。
锂的有机化合物通常为液体或低熔点固体,室温下,除CH 3Li 、C 2H 5Li 和C 6H 5Li 为固体外,其余都是液体。
在晶体或溶液中,烷基锂化合物的分子缔合作用是其重要特征。
例如甲基锂是以四聚体(CH 3Li )4形式存在。
Li 原子居于四面体的四个顶点 ,四个甲基分别处于四面的每个面之上,每一个甲基对称的与三个锂原子结合,形成两电子四中心键,属于烷基桥式缺电子多中心键。
具体作用① 新轨道形成使RLi 具有缔合作用,使烷基锂具有一定的稳定性并导致CH 3Li ,Et 2Li 等为固体;② 由于缔合分子中有空轨道,使其成为Lewis 酸而易于碱发生作 用,进而影响烷基锂的性质,甚至可发生解聚。
③ 烷基锂可与Mg ,Gd ,Zn 等烷基化合物作用形成配合物。
④ 烷基锂与CO 2反应(为什么在制备烷基锂的保护气中去CO 2 )⑤ 烷基锂与醛、酮反应。
⑥ 烷基锂与羧酸衍生物反应。
CH 3+ (n-BuLi)TMEDA THFCH 2Li+ n-BuLi)phLi+ph 2MgLi 2[Mgph 4]RLi2R-COO-Li+H 3O RCOOHRLi+CR 'R"C OLi R "R R'C OH R "R R'⑦ 烷基和芳基锂化合物可以和Mg 、Cd 、Zn 的烷基化合物生成酸根型络合物(ate 型络合物)其中最重要的是铜络合物(cuprate):2RLi + CuX Li+CuR 2-+ LiX4.简述18电子规则的原理及应用,并举5个以上的典型例子加以说明。
对于单核的反磁性过渡金属配合物(n 为偶数,所有电子成对),指定给定的d n 只有一个最高配位数CN ,(coordination number)则有: n + 2 (CN)最高 =18这就是重要的“18电子规则”.既对于稳定的单核反磁性过渡金属配合物,金属d 电子数与配位体给予的电子数和等于18。
大部分过渡金属配合物服从18电子规则,例如:Fe(CO)5 ; Ni(CO)4;Cr(CO)6;CH 3Mn(CO)5;5.烯烃与过渡金属配位后,由于金属原子对烯烃 π* 反键轨道电子的反馈,使配体可接受外来亲核试剂的进攻。