第五章配位化合物.ppt

第五章配位化合物.ppt

《第五章配位化合物.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第五章配位化合物.ppt（53页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

第五章第五章配位化合物配位化合物济宁医学院化学教研室第一节配合物的基本概念第二节配位平衡第三节配位滴定法第四节配合物在医学上的应用内容提要内容提要教学要求教学要求1.掌握：

配合物的概念、组成和命名方法。

2.熟悉：

稳定常数，影响配位平衡的因素。

3.了解：

配位滴定的基本原理和应用；生物配体。

简介配位化合物简介配位化合物结构结构理论发展简史理论发展简史萌芽时期萌芽时期：

1798-1893配位化学的真正开端，是以1798年Tassert发现六氨合钴（）氯化物CoCl36NH3为标志的。

第一个金属配合物普鲁士蓝Fe4Fe（CN）63,由德国柏林的颜料工人Diesbach于1704年制得的。

济宁医学院化学教研室奠基时期奠基时期：

1893-19401893年瑞士化学家Werner提出了配位学说（获得1913年诺贝尔化学奖）。

发展时期发展时期：

20世纪世纪40年代以后年代以后v许多新的分离方法：

萃取、离子交换法、沉淀法、分光光度法及配位滴定法等。

1945年发展了络合滴定法。

v现代生物化学和分子生物学研究发现生物体中各种类型的分子几乎都含有以络合物形态存在的金属元素。

济宁医学院化学教研室第一节第一节配位化合物的基本概念配位化合物的基本概念一、配位化合物的定义一、配位化合物的定义CuSO4SolutionaddingNH3H2OCu（OH）2PrecipitationaddingNH3H2OCu（NH3）4SO4Complex向该溶液中加入适量酒精，向该溶液中加入适量酒精，有有深蓝色结晶物质深蓝色结晶物质析出。

析出。

经经X射线分析：

射线分析：

Cu（NH3）4SO4H2O，在水中可离解为：

，在水中可离解为：

Cu（NH3）42+和和SO42-，前者是一个，前者是一个复杂离子。

复杂离子。

济宁医学院化学教研室举例说明举例说明含有氰根的物质NaCN，KCN有剧毒，而K3Fe（CN）6却没有明显的毒性，为什么？

常见复杂离子：

常见复杂离子：

Ag（NH3）2+、Fe（SCN）63+Co（NH3）63+、HgI42-配位键配位键：

一种原子或离子提供空轨道，另一种原子或离子提供孤对电子所形成的键。

济宁医学院化学教研室配离子（complexion）：

阳离子（或原子）与一定数目的阴离子或中性分子以配位键结合成的不易离解的复杂离子。

有些配离子的组成形式本身不带电荷，如：

Ni（CO）4；Pt（NH3）2Cl2等叫做配位分子。

配阳离子：

带正电荷的离子。

配阴离子：

带负电荷的离子。

济宁医学院化学教研室中心原子中心原子配位体配位体-数数内内界界外外界界配合物配合物Cu（NH3）4SO4配阴离子配阴离子配阳离子配阳离子二、配合物的组成二、配合物的组成由配离子和带有相反电荷的离子通过离子键组成。

济宁医学院化学教研室（一一）中心原子或离子中心原子或离子（centralionorcentralatom）:

配合物中能接受孤对电子的阳离子或原子配合物中能接受孤对电子的阳离子或原子。

过渡金属离子过渡金属离子,Cu2+电中性原子甚至极少数阴离子电中性原子甚至极少数阴离子,Ni少数高氧化态的非金属元素少数高氧化态的非金属元素,Si（二二）配位体配位体（ligand）:

配离子中与中心原子以配位键结合的阴离子或中性分配离子中与中心原子以配位键结合的阴离子或中性分子；简称配体。

子；简称配体。

济宁医学院化学教研室中性分子中性分子NH3、CO、H2O负离子负离子CN-、Cl-、EDTA配位体中某些原子配位体中某些原子含有含有孤对电子孤对电子配位原子配位原子:

（coordinatingatom）配位体中能够给出孤对电子的原子；或直接与中心原配位体中能够给出孤对电子的原子；或直接与中心原子形成配位键的的原子。

子形成配位键的的原子。

如：

如：

NH3、H2O、CN-常见的配位原子为：

常见的配位原子为：

C、N、O、S、P和和X（卤卤素素）等原子等原子;（-A族的元素族的元素）济宁医学院化学教研室配体种类：

配体种类：

根据配体中配位原子的个数不同根据配体中配位原子的个数不同单齿配体单齿配体：

含有一个配位原子的配体：

含有一个配位原子的配体H2ONH3Cl-多齿配体多齿配体：

含有两个或两个以上配位原子的配体：

含有两个或两个以上配位原子的配体双齿配体：

双齿配体：

H2N-CH2-CH2-NH2（乙二胺，简写为乙二胺，简写为en）三齿配体：

三齿配体：

H2NCH2CH2NHCH2CH2NH2（二亚二亚乙基三胺，简写为乙基三胺，简写为DEN）六齿配体：

乙二胺四乙酸根，六齿配体：

乙二胺四乙酸根，简写为简写为EDTA济宁医学院化学教研室乙二胺乙二胺Co（en）33+济宁医学院化学教研室乙二胺四乙酸根乙二胺四乙酸根，EDTA，Y4-济宁医学院化学教研室两可配体两可配体:

虽含多个配位原子但在一定条件下仅有一个配位原子与中心原子配位。

例如例如:

-NO2和和-O-N-O-、-SCN-和和-NCS-（三三）配位数配位数（coordinationnumber）配合物中直接与中心原子键合的配位原子数目配位数=中心原子与配体形成配位键的数目单齿配体：

配位数单齿配体：

配位数=配位体个数，配位体个数，Cu（NH3）42+多齿配体：

配位数多齿配体：

配位数=配位体个数，配位体个数，Cu（en）22+济宁医学院化学教研室济宁医学院化学教研室影响配位数的主要因素为：

影响配位数的主要因素为：

（1）中心原子电荷数中心原子电荷数;电荷数越大电荷数越大,对配体的吸引力越强对配体的吸引力越强,配位数配位数越大越大;电荷数为电荷数为+1、+2、+3时时,配位数分别为配位数分别为2、4、6。

（2）配体半径配体半径越小，配位数越大。

越小，配位数越大。

（四四）配离子的电荷配离子的电荷配离子的电荷数等于中心原子和配体总电荷的代数和：

配离子的电荷数等于中心原子和配体总电荷的代数和：

例例1.Cu（NH3）42+中，中，NH3是中性分子，配离子电荷是中性分子，配离子电荷等于等于中心原子的电荷数。

中心原子的电荷数。

例例2.HgI42-中，中，配离子的电荷数配离子的电荷数=1（+2）+4（-1）=-2。

济宁医学院化学教研室三、配合物的命名三、配合物的命名1.配合物的外界命名配合物的外界命名简单阴离子简单阴离子某化某化Cu（NH3）4Cl2复杂阴离子复杂阴离子某酸某酸Cu（NH3）4SO4简单阳离子简单阳离子酸某酸某K3Fe（CN）6氢离子氢离子酸酸H2PtCl6配合物的命名服从一般配合物的命名服从一般无机化合物无机化合物的命名原则：

的命名原则：

济宁医学院化学教研室2.配合物内界的命名：

配合物内界的命名：

配体数配体数-配体名称配体名称-“合合”-中心原子名称中心原子名称（氧化数氧化数）注意：

注意：

a.配体的个数用中文大写数字；配体的个数用中文大写数字；b.不同配体名称之间用圆点不同配体名称之间用圆点“”分开；分开；c.中心原子中心原子（离子离子）的氧化值要用罗马数字注明的氧化值要用罗马数字注明讲解氧化值和化合价的区别讲解氧化值和化合价的区别例如：

例如：

Cu（NH3）42+四氨合铜四氨合铜（II）配离子配离子济宁医学院化学教研室Co（NH3）4（H2O）23+四氨四氨二水二水合钴合钴（III）配离子配离子3.配体的命名次序为配体的命名次序为:

Cis-PtCl2（PPh3）2

（2）无机配体中无机配体中,先离子先离子,后分子后分子KPtCl3（NH3）（3）同类配体同类配体,按按配位原子配位原子的元素符号在的元素符号在英英文字母文字母中的顺序排列中的顺序排列Co（NH3）5（H2O）Cl3顺顺-二氯二氯二二（三苯基膦三苯基膦）合铂合铂（）三氯三氯氨合铂氨合铂（II）酸钾酸钾三氯化五氨三氯化五氨水合钴水合钴（III）

（1）先无机先无机配体配体,后有机后有机配体配体济宁医学院化学教研室（4）同类配体中同类配体中配位原子配位原子又相同时又相同时,先先原子数原子数较较少少的配的配体体,后原子数较后原子数较多多的配体的配体Pt（NO2）（NH3）（NH2OH）（Py）OH氢氧化硝基氢氧化硝基氨氨羟胺羟胺吡啶合铂吡啶合铂（II）（5）配位原子相同配位原子相同,配体中含原子的数目也相同时配体中含原子的数目也相同时,则则按在结构中与按在结构中与配位原子相连原子配位原子相连原子的元素符号的的元素符号的字母顺字母顺序序排列排列.Pt（NH2）NO2（NH3）2氨基氨基硝基硝基二氨合铂二氨合铂（）济宁医学院化学教研室4.没有外界的配合物没有外界的配合物:

Ni（CO）4、PtCl2（NH3）25.复杂配体书写时均加括号，以免混淆复杂配体书写时均加括号，以免混淆6.具有两个配位原子的单齿配体，应将配位原子列具有两个配位原子的单齿配体，应将配位原子列在在左左侧。

例如：

侧。

例如：

NO2-（N为配位原子为配位原子）；称为：

硝基称为：

硝基ONO-（O为配位原子为配位原子）；称为：

亚硝酸根称为：

亚硝酸根SCN-（S为配位原子为配位原子）；称为：

硫氰酸根称为：

硫氰酸根NCS-（N为配位原子为配位原子）；称为：

异硫氰酸根称为：

异硫氰酸根济宁医学院化学教研室Cu（NH3）42+CoCl2（NH3）4+Fe（en）3Cl3Ag（NH3）2OHH2PtCl6Co（ONO）（NH3）5SO4配合物的命名实例（练习）配合物的命名实例（练习）四氨合铜四氨合铜（II）离子离子二氯二氯四氨合钴四氨合钴（III）离子离子三三氯化三化三（乙二胺乙二胺）合合铁（III）氢氧化二氨合银氢氧化二氨合银（I）六氯合铂六氯合铂（IV）酸酸硫酸亚硝酸根硫酸亚硝酸根五氨合钴五氨合钴（III）济宁医学院化学教研室配合物的命名实例（练习）配合物的命名实例（练习）Co（NH3）5（H2O）2（SO4）3Co（NH3）2（en）2Cl3NH4Co（NO2）4（NH3）2Ni（CO）4NH4Cr（NCS）4（NH3）2四硝酸根合硼四硝酸根合硼（III）酸钠酸钠硫酸五氨硫酸五氨水合钴水合钴（III）氯化二氨氯化二氨二二（乙二胺乙二胺）合钴合钴（III）四硝基四硝基二氨合钴二氨合钴（III）酸铵酸铵四羰基合镍四羰基合镍（0）四四（异硫氰酸根异硫氰酸根）二氨合铬二氨合铬（III）酸铵酸铵NaB（NO3）4济宁医学院化学教研室7.习惯名称：

习惯名称：

K4Fe（CN）6亚铁氰化钾，黄血盐亚铁氰化钾，黄血盐K3Fe（CN）6铁氰化钾，赤血盐铁氰化钾，赤血盐Ag（NH3）2+银氨配离子银氨配离子Cu（NH3）42+铜氨配离子铜氨配离子Fe4Fe（CN）63普鲁士蓝普鲁士蓝K2PtCl6氯铂酸钾氯铂酸钾H2SiF6氟硅酸氟硅酸这些习惯名称均不符合系统命名法。

这些习惯名称均不符合系统命名法。

济宁医学院化学教研室四、螯合物生物配体四、螯合物生物配体（一一）螯合螯合物的概念物的概念由中心原子与由中心原子与多齿多齿配体形成的具有配体形成的具有环状环状结构的配合物结构的配合物称为称为螯合物螯合物（chelate），又称为内配合物。

，又称为内配合物。

多齿配体与中心原子形成的环状结构称为多齿配体与中心原子形成的环状结构称为螯合环螯合环;能与中心原子形成螯合物的多齿配体称为能与中心原子形成螯合物的多齿配体称为螯合剂螯合剂（chelatingagent）。

KSCu（en）22+=1020稳定性很高稳定性很高济宁医学院化学教研室由于生成螯合物而使配合物稳定性大大增加的作用称为螯合效应（chelatingeffect）。

KSCu（CN）42+=1013.32KSCu（en）22+=1020（二二）螯合效应螯合效应对于同一种金属阳离子，配位数相同时，与多齿配体生成的螯合物比与单齿配体生成的螯合物更稳定。

Cu（en）22+Cu（AA）2+，二，二（乙酰丙酮乙酰丙酮）合铜合铜（I）影响螯合物稳定性的因素影响螯合物稳定性的因素1.螯合环的大小螯合环的大小绝大多数螯合物中，以五元环和六元环的螯合物最稳定。

2.螯合环的数目越多越稳定螯合环的数目越多越稳定济宁医学院化学教研室（三三）生物配体生物配体生物体中能与生命金属元素配位形成稳定的配合生物体中能与生命