《配位化学》PPT课件PPT格式课件下载.ppt

1、但单宁的羟基和铁盐作用就生成黑色的配合物。古代平民的衣服都是黑色的，就是将单宁染过的纺织品再用绿矾（FeSO47H2O的俗名）处理成为黑色。因此，荀子劝学篇有“与之俱黑”的话。早在唐初出版的新修本草就记载了苏仿木，即苏木，是产于云南的小乔木，将它和绿矾一同处理，可供染色，现已初步鉴定其结构为它和Fe2+生成深青红色的配合物。,关于最早的配合物研究是在1798年法国塔索尔特（Tassaert）观察到亚钴盐在氯化铵和氨水溶液中转变为CoCl36NH3的实验。塔索尔特是个分析化学家。他研究在盐酸介质中如何用NaOH使Co2+沉淀为Co（OH）2，再由Co（OH）2灼烧成CoO以测定钴的含量。在用氨水

2、代替NaOH时发现了桔黄色的晶体Co（NH3）6Cl3。,配位化学的奠基人维尔纳,大多数化学元素表现出两种类型的化合价，即主价和副价 元素形成配合物时倾向于主价和副价都能得到满足 元素的副价指向空间确定的方向,1983年供职于苏黎世大学的Werner A 提出天才的见解，被后人称之为维尔纳学说.,维尔纳（Werner,A,18661919）瑞士无机化学家.因创立配位化学而获得1913年诺贝尔化学奖,配位化学的奠基时期,1923年，英国化学家西奇维克Sidgwick）提出有效原子序数（EAN）法则.XRD,配位化学的蓬勃发展时期 20世纪40年代前后，第二次世界大战期间，无机化学家在围绕耕耘周期

3、表中某些元素化合物的合成中得到发展，在工业上，美国实行原子核裂变曼哈顿（Manhattan）工程基础上所发展的铀和超铀元素溶液配合物的研究。以及在学科上，195l年Panson和Miler对二茂铁的合成打破了传统无机和有机化合物的界限。从而开始了无机化学的复兴。Ziegler和Natta的金属烯烃催化剂，Eigen的快速反应。Lipscomb的硼烷理论，Wnkinson和Fischer发展的有机金属化学，Hoffmann的等瓣理论Taube研究配合物和固氮反应机理,Cram，Lehn和Pedersen在超分子化学方面的贡献，Marcus的电子传递过程。在这些开创性成就的基础上，配位化学在其合成

4、、结构、性质和理论的研究方面取得了一系列进展。我国配位化学的研究在中华人民共和国成立前几乎属于空白.80年代后,我国配位化学研究已步入国际先进行列。特别在下列方面取得了重要进展:（1）新型配合物、簇合物、有机金属化合物和生物无机配合物，特别是配位超分子化合物的合成及其结构研究取得丰硕成果，丰富了配合物的内涵;（2）开展了热力学、动力学和反应机理方面的研究，特别在溶液中离子萃取分离和均向催化等应用方面取得了成果;（3）现代溶液结构的谱学研究及其分析方法以及配合物的结构和性质的基础研究；（4）随着高新技术的发展，具有光、电、热、磁特性和生物功能配合物的研究正在取得进展。,4-1 配合物的基本概念,

5、配位化合物（配合物、络合物，complex）由可给出弧对电子或多个不定域电子的一定数目的离子或分子（称为配体）和具有接受孤对电子或多个不定域电子的空位的原子或离子（统称中心原子）按一定的组成和空间构型所形成的化合物。研究配合物的化学称配位化学，配位化学（coordination chemistry）。,1.1 定义,CuSO4+4 NH3=Cu（NH3）4SO4,Ni+4 CO=Ni（CO）4,3NaF+AlF3=Na3AlF6,4-1 配合物的基本概念,配位单元：由一个简单阳离子或原子和一定数目的中性分子或阴 离子以配位键结合，按一定的组成和空间构型形成一 个复杂的离子或分子.形成的离子称为

6、配离子，形成的 分子称为配分子.,配 合 物：由配离子与带有相反电荷的离子组成的电中性化合物 以及不带电荷的配分子本身.,1.2 组成,4-1 配合物的基本概念,中心离子,中心离子,中心原子,配体,外界,配体,配体,形成体 提供空轨道 电子对接受体 Lewis酸配位体 提供孤对电子 电子对给予体 Lewis碱,1.2.1 内界与外界,一个配合物中可以无外界，但必须有内界,配体数目,配体数目,Ag（NH3）2Cl,Ni（CO）4,CoCl3（NH3）3,4-1 配合物的基本概念,1.2.2 中心原子,正离子（多）中性原子（少）Fe（CO）5,Ni（CO）4,金属元素（多）非金属元素（少）BF4,

7、SiF6,在周期表中，易形成配合物的主要是过渡金属元素，因为其价轨道还可以接受外来电子对成键。但广义讲，所有金属都可以形成配合物。只是象碱金属元素的半径大，其离子为饱和构型，所以较难形成。一般配合物中，只有一个中心原子，但也有双核、多核配合物。,4-1 配合物的基本概念,配体,单齿配体：一个配体中只含一个配位原子.,1.2.3 配体和配位原子,多齿配体：一个配体中含有多个配位原子,二齿配体：例如，乙二胺（en）、乙二酸根（草酸根）,六齿配体：乙二胺四乙酸根 EDTA（Y4）,负离子 X-SCN-C2O42-CN-中性分子 H2O NH3 CO en,X-OH-（羟基）CN-SCN-（硫氰根）C

8、O（羰基）NO2-（硝基）H2O NH3 NCS-（异硫氰根）,4-1 配合物的基本概念,与中心离子（或原子）成键的配位原子的总数,1.2.4 配位数,4-1 配合物的基本概念,1.2.5 配离子与中心原子的电荷数,4-1 配合物的基本概念,1.3 配体的分类：、按成键方式不同可分为：经典配体：提供孤电子对，形成配位键，亦称配体。例NH3、en。其特征是含有孤对电子对的分子或离子。,配体：C2H4、C2H2等提供不定域电子。其特征：既是电子对给体，又是受体。酸配体：CO等，形成反馈键，称为酸配体。,非经典配体：,4-1 配合物的基本概念,按配体中配位原子数分：单原子配体（单齿配体）：只含有一个

9、配位原子的配体。多原子配体（多齿配体）：含有两个或两个以上配位原子的配体。异性双位配体（两可配体）：SCN-NCS-NO2-ONO2-等、按键合中心原子的多少分：桥联配体：连接于一个以上中心原子的配体，如：OH-Cl-等。非桥联配体：,4-1 配合物的基本概念,1.4 命名,配酸：酸配碱：氢氧化配盐：先阴离子后阳离子，简单酸根加“化”字，复杂酸根加“酸”字,命名原则,按照中国化学会无机专业委员会制定规则命名,由国际纯粹与应用化学联合会（IUPAC）命名委员会制定和通过，中国化学会根据汉语习惯改编而成。以中国化学会1980年制订的无机化学命名原则为依据。,4-1 配合物的基本概念,配体数 配体名

10、称 合 中心元素名称（氧化态值）,以二、三、四表示,不同配体“”分开,以罗马数字、表示,配体的名称在中心离子名称之前，不同配体名称之间以中圆点（）分开，最后一个配体名称之后加一“合”字。配体的数目用“一、二、三”等数字表示。,1.4.1 单核配合物的命名 配离子（配合物内界）的命名,4-1 配合物的基本概念,当配体是一很长名称的有机化合物或复杂配体时，给该配体加一圆括号。如果中心离子有多种价态，则应在中心离子名称后的括弧中以罗马数字表示其氧化态。也可在配离子名称后头的圆括号内以阿拉伯数字（如1，-2）表明配离子所带的电荷。例如,Co（NH3）63+六氨合钴（III）离子；Co（NH3）5H2O

11、3+五氨水合钴（III）离子 或 五氨水合钴（3）离子Fe（CN）64-六氰合铁（II）离子 Fe（CN）63-六氰合铁（III）离子Cr（en）33+三（乙二胺）合铬（III）离子,4-1 配合物的基本概念,含配阴离子的配合物命名 在配阴离子与外界阳离子之间用“酸”字连接，若外界为氢离子，则在配阴离子之后只加“酸”字，如:K2PtCl6 六氯合铂（IV）酸钾，或六氯合铂酸（2-）钾 Cu2SiF6 六氟合硅酸（IV）铜（I）,或六氟合硅酸（2-）铜 H4Fe（CN）6 六氰合铁（II）酸,4-1 配合物的基本概念,含配阳离子的配合物命名 命名时，阴离子在前，阳离子在后，与无机盐、无机碱的命名

12、同,如:Co（NH3）6Cl3 三氯化六氨合钴（III）Cu（NH3）4SO4 硫酸四氨合铜（II）Ag（NH3）2（OH）氢氧化二氨合银（1+）,4-1 配合物的基本概念,配体命名的次序a）无机配体在前，有机配体在后；如：Cis-PtCl2（Ph3P2）2顺-二氯二（三苯基膦）合铂（II）,b）在无机配体或有机配体中，阴离子在前，中性分子在后；KPtCl3NH3,三氯氨合铂（II）酸钾 Co（N3）（NH3）5SO4,硫酸叠氮五氨合钴（III）,4-1 配合物的基本概念,c）同类配体中，若配位原子不同时，则按配位原子元素符号的英文字母顺序排列；Co（NH3）5H2OCl3 三氯化五氨水合钴（

13、III）K2Cr（CN）2O2（O2）NH3 二氰二氧过氧根氨合铬（VI）酸钾,d）同类配体中，若配位原子相同，则含较少原子数的 配体在前，含较多原子数的配体在后；Pt（NO2）（NH3）（NH2OH）（py）Cl,氯化硝基氨羟胺（吡啶）合铂（II）,4-1 配合物的基本概念,e）若配位原子相同，配体中含原子的数目也相同，则按在配体结构式中与配位原子相连的原子的元素符号字母顺序排列;PtNH2NO2（NH3）氨基硝基二氨合铂（II）Co（NH3）5H2OCl3 三氯化五氨水合钴（III）PtNH2NO2（NH3）氨基硝基二氨合铂（II）,f）配体中化学式相同但配位原子不同（如SCN,NCS），

14、则按配位原子元素符号字母顺序排列;若配位原子尚不清楚，则以配位个体的化学式中所列的顺序为准。,4-1 配合物的基本概念,二羰基（-羰基）5-环戊 二烯基铁（0）,3-烯丙基钯（II）二-氯二氯合铝（III）,1.4.2 多核配合物的命名 在桥联的配体前加前缀“”，例如 Cr（NH3）52（-OH）Cl5 五氯化-羟-二（五氨合铬（III）,4-1 配合物的基本概念,1.4.3 金属有机化合物命名（不做要求）遵循配合物的命名规则。但在配体前用“n”表示其齿合度，即一个配体分子与金属原子（离子）的结合位点数n。例如（C5H5）2Fe:二（5-环戊二烯基）铁（II）,4-1 配合物的基本概念,1.4

15、.4 俗名 K4Fe（CN）6：亚铁氰化钾 K3Fe（CN）6：铁氰化钾 以首次合成者的名字命名:NH4Cr（NH3）2（NCS）4:雷纳克盐 Pt（NH3）4PtCl4:马格努斯盐 IrCOCl（PPh3）2:瓦斯卡化合物 RhCl（PPh3）3:威尔金森化合物 KPtCl3（C2H4）:蔡氏盐（Zeise）,4-1 配合物的基本概念,硫酸四氨合铜（）六异硫氰根合铁（）酸钾六氯合铂（）酸氢氧化四氨合铜（）五氯氨合铂（）酸钾硝酸羟基三水合锌（）（三）氯化五氨水合钴（）五羰（基）合铁三硝基三氨合钴（）乙二胺四乙酸根合钙（）,配 合 物 命 名 举 例,4-1 配合物的基本概念,中心金属原子在前，跟着是阴离子配体（按化学式第一个字母顺序），然后是中性配体（按化学式第一个字母的顺序）。较复杂的配体使用其缩写符号代替