配位化学：第一章 绪论和基本概念.ppt

1.配位化学 孙为银 化学工业出版社2. 新编配位化学 杨素苓等 黑龙江教育出版社3.配位化学 无机化学丛书第十二卷 戴安邦等 科学出版社4. 配位化学的创始与现代化 孟庆金、戴安邦等 高等教育出版社5. 配位化合物的结构和性质 游效曾编著 科学出版社6. Inorganic Chemistry Purcell and Kotz, SAUNDERS Company , Chapt.10-157. 无机化学 第三分册 珀塞尔、科茨等著，潘德慧、李景舜译，申泮文校，高等教育出版社教材主要参考书目配位化学一般是指金属和金属离子同其他分子或离子相互反应的化学它是在无机化学的基础上发展起来的一门独立的、同时也与化学各分支学科以及物理学、生物学等互相渗透的具有综合性的学科导 论配位化学的发展史1704年,一个德国的涂料工人狄斯巴赫在一次偶然的机会发现,当将草灰与牛血混在一起陪烧,后经过浸取、结晶的手续后就可以得到一种黄色的晶体,并发现它与含铁溶液产生反应,生成一种鲜艳的蓝色沉淀,是一种良好的涂料后来这种黄色晶体被称为黄血盐,蓝色沉淀被命名为普鲁士蓝.这两种化合物就是配合物这是当前所知的人类最早制造出来的配合物。

不过,当时的人们并没有意识到这一点,而且也不知道这两种化合物与普通化合物的不同维尔纳配位价键理论的提出 1893年，瑞士化学家维尔纳（A.Werner,18661919）.那时的维尔纳年仅26岁，是苏黎士联邦工科大学的一个不甚知名的讲师，但他已经深入思索金属氨化合物的结构因为这些化合物不符合当时流行的价键理论，所以将它们列为“分子化合物”，以别于价键理论可以说明结构的“原子价化合物”据说一天夜里，维尔纳做了一个梦这夜二时许，他醒来，分子化合物形成之迷的解答如闪电的火花来到脑际他随即起床，奋笔疾书，一口气写到下午五时，完成了现在著名的开创配位化学的划时代论文其后，维尔纳相继发表了20多篇配位化学的相关论文，于是配位化学体系正式创立 1、国外：1704年，Fe4Fe(CN)63(普鲁士蓝)2、我国：周朝， 茜草根粘土或白矾 红色茜素染料3、化学文献最早关于配合物的研究 1798年，发现CoCl3.6NH3 (1)加热到150，没有氨气放出 (2)室温下，加入强碱也没有氨气放出 (3)加入碳酸钠，也不产生碳酸钴的沉淀 (4)加入硝酸银，所有的氯离子全部形成氯化银其它配合物，如：Mond镍Ni(CO)4 Cleve盐cis-Pt(NH3)2Cl4黄色氯化钴Co(NH3)6Cl3 紫色氯化钴Co(NH3)5ClCl21893年，瑞士化学家维尔纳(Alfred Werner) 创建配位化学理论。

配位化学与诺贝尔化学奖1913年，维尔纳获奖创建了配位化学提出现代的配位键、配位数和配位化合物的概念用立体化学观点成功地阐明了配合物的空间构型和异构现象维尔纳生于法国的米卢斯，1878年曾在一所职业技术学校学习化学，并在家里的车库内建立了一个小小的化学实验室，开始了他的化学研究后来，他进入瑞士苏黎世工业学院学习，1889年获工业化学学士学位，1890年获博士学位他的博士论文氮分子中氮原子的立体排列是他在有机化学领域的重要研究工作他还发展了范霍夫和勒贝尔关于碳原子四面体结构的概念，将这一概念扩展到氮原子，解释了大量三价氮的衍生物的几何异构现象，从而建立了氮的立体化学的理论基础18911892年他在法兰西学院与贝特罗合作研究过热化学1892年维尔纳回到苏黎世，任综合工业学院讲师，1893年任苏黎世大学副教授，1895年任教授1894年他与苏黎世居民吉斯吉尔结婚，成为瑞士公民范托夫,J. H.荷兰化学家Jacobus Henricus vantHoff 18521911 1852年8月30日生于鹿特丹,1911年3月1日卒于柏林1874年 于荷兰首都乌德勒支大学获博士学位18781896年,任阿姆斯特丹大学化学教 授,随后去柏林大学任教授,并任普鲁士科学院教授。

1874年范托夫在研究有机化合物的三维空间结构( 立体化学) 时,与J.A 勒贝尔 各自独立地发表了一个碳原子具有四面体结构的概念,碳原子的四个价键指向四面体的四个顶端在这个 概念的基础上开辟了立体化学的新篇章,在整个化学领域内起着极为重要的作用 他解开了某些有机化合物具有光学活性的奥秘,提出了分子内部存在不对称因素,从而解释了这类化合物能使平面偏振光旋转的道理(见 旋光异构) 范托夫还研究了渗透压现象他发现溶解在溶液中的物质的渗透压 与理想气体的压力相似,遵守同样的定律1884年他发表了化学动力学研究 论文,其中包含 化学热力学 的原理他推导出 反应速率 的公式,从而可以测定反应的级数他还将热力学应用于 化学平衡 ,并提出了近代化学中亲和力的概念1886年他发表了稀溶液理论,说明在稀溶液中分子的行为与气体之间的相似性范托夫因发现化学动 力学和渗透压某些定律而于1901年获得第1个诺贝尔化学奖1887年和W. 奥斯特瓦尔德 共同创办了有影响的杂志物理化学,促进了这门新学科的发展 阿伦尼乌斯 Arrhenius,Svante August(18591927) 瑞典化学家1859年2月19日生于乌普萨拉,1927年10月2日卒于斯德哥尔摩。

17岁时入乌普萨拉大学,主修化学1878年毕业后留校后去斯德哥尔摩瑞典皇家科学院学习测量溶液电导,准备博士论文当时只有化学家W. 奥斯特瓦尔德 支持他的观点,他因此才能任讲师1885年他在奥斯特瓦尔德实验室工作约一年,18861887年在维尔茨堡继续研究溶液电导实验1891年任瑞典皇家工业学院讲师,1895年任院长1905年任斯德哥尔摩诺贝尔物理化学研究所所长1901年当选为瑞典皇家科学院院士1911年当选为英国皇家学会外国会员 阿伦尼乌斯的最大贡献是1887年提出电离学说:电解质是溶于水中能形成导电溶液的物质;这些物质在水溶液中时,一部分分子离解成离子;溶液越稀,离解度就越大这一学说是物理化学发展初期的重大发现,对溶液性质的解释起过重要的作用它是物理和化学之间的一座桥梁(见 阿伦尼乌斯电离理论 )阿伦尼乌斯的研究领域广泛1889年提出活化分子和活化热概念,导出化学反应速率公式(阿伦尼乌斯方程)他还研究过太阳系的成因、彗星的本性、北极光、天体的温度、冰川的成因等,并最先对血清疗法的机理作出化学上的解释阿伦尼乌斯因创立电离学说而获1903年诺贝尔化学奖1902年还曾获英国皇家学会戴维奖章。

著有宇宙物理学教程、免疫化学、溶液理论和生物化学中的定量定律等穆瓦桑,H法国无机化学家Henri Moissan 18521907 1852年12月28日生于巴黎,1907年2月20日卒于巴黎18 72年入弗雷米实验室当助手,并旁听化学家HSC德维尔和HJ德布雷讲课 1874年毕业于高级职业学校1877年获自然科学学士学位1879年通过药剂师 考试后被任命为药学院实验室主任,同时任农艺学院物理助教1880年获博士学位18801883年任巴黎药学院助教和高级演示员,1886年任无机化学教授1891年当选为法国科学院院士1900年任巴黎大学无机化学教授 穆瓦桑1886年6月26日制出了单质氟,在科学界引起了轰动制取单质氟是1 9世纪无机化学重大课题之一为了制备这个当时被称为“不驯服的元素”的氟 ,许多化学家为之奋斗了70多年穆瓦桑吸取了前人的经验教训,用低温电解氟氢 化钾(KHF 2 )的无水氢氟酸溶液的方法,取得成功他还详细地 研究了氟的化学性质并制得了一些化合物(SiF4 、IF5 、CF4、有机氟化合物等)穆瓦桑还设计出了一种用电弧加热的特殊电炉 (穆瓦桑电炉),这种电普遍被广泛用于加热难熔的氧化物,还原出大量的金属(钼 、钽、铌等);制取出不少的金属氮化物、硼化物和碳化物。

他因制出单质氟和发 明穆瓦桑电炉而获1906年诺贝尔化学奖著有氟及其化合物(1900)和电炉 (1897) 格利雅 法国化学家Grignard, Franois Auguste Victor(18711935) 1871年5月6日生于瑟堡,1935年12月13日卒于里昂1893年入里昂大学学习数学,毕业后改学有机化学,1901年获博士学位1905年任贝桑松大学讲师1910年在南锡大学任教授1919年起,任里昂大学终身教授1926年当选为法国科学院院士 格利雅于1901年研究用镁进行缩合反应,发现烷基卤化物易溶于醚类溶剂,与镁反应生成烷基氯化镁(即格氏试剂 )还对铝、汞有机化合物及 萜 类化合物均进行过广泛的研究他还研究过羰基缩合反应和烃类的裂化、加氢、脱氢等反应;在第一次世界大战期间研究过光气和芥子气等毒气格利雅因发现格氏试剂而与P. 萨巴蒂埃 分获1912年诺贝尔化学奖他还是许多国家的科学院名誉院士和化学会名誉会员著有有机化学专论等1963年，齐格勒和纳塔获奖发现了利用新型催化剂进行聚合的方法，并从事这方面的基础研究齐格勒纳塔1973年，菲舍尔，威尔金森获奖从事具有多层结构的有机金属化合物的研究 从事金属与氢键合的研究 几乎合成了全部过渡金属的二茂夹心式化合物 三氯化物均相加氢催化剂(通称威尔金森催化剂）威尔金森1983年，亨利陶布获奖阐明了金属配位化合物电子反应机理 他的研究成果加深了人们对许多工业过程及各种生命体系本质的认识 生物配合物 血红素蛋白铁 生物催化剂酶锌，镁，铜等 维生素B12钴 叶绿素镁为什么CO使人中毒？ HmFe(II)O2+CO(q)=HmFe(II)CO+O2(g)CO对HmFe(II)络合能力为O2的230270倍CO中毒处理1987年，佩德森，克拉姆，莱恩获奖合成冠醚化合物，创始超分子化学2006.8月，甘肃徽县铅锭冶炼厂致300多名儿童铅中毒排铅药物：EDTA二钠钙(CaNa2EDTA)二巯基丁二酸钠(Na-DMS) 顺铂 Pt(NH3)2Cl2 1965年Rosenberg偶然发现顺二氯二氨合铂(cis-Pt(NH3)2Cl2,又称顺铂)对大肠杆菌的分裂有抑制作用，并于1969年首次报道了顺铂具有很强的抗癌活性。

1975年顺铂成为第一个用于临床的金属配合物抗癌药物癌肿瘤光化学诊治剂酞菁课程介绍本课程主要介绍配位化学的基本原理和知识，以及现代配位化学的新知识、新物质、新领域、新成果、新进展及趋势主要内容包括配合物的基础知识，配合物的化学键理论，配合物在溶液中的稳定性，螯合物，几种特殊配合物，生物配合物，配合物的应用，配位化学的未来等教学安排 36学时： 考核方式：开卷考试 成绩评定：考试70+30平时100第一章 配位化学的基本概念一、什么是配位化合物二、配合物的组成三、配合物的命名四、配合物的异构现象一、什么是配位化合物1.配合物的形成1.1铜氨络离子的形成 向氯化铜溶液中逐滴加入NH3H2O溶液，首先得到蓝色Cu(OH)2沉淀 继续向溶液中加入NH3H2O溶液，Cu(OH)2沉淀则逐渐溶解，溶液变为深蓝色 向溶液中加入95%乙醇，则可以得到深蓝色沉淀，抽滤后，取少量沉淀，用水溶解，加入过量NaOH（10%）溶液，溶液无明显变化(1)定义：具有孤对电子的离子或分子和具有空轨道的原子或离子组成的化合物CuSO4+2NH3H2OCu(OH)2+2NH4+ NH3H2O-Cu(NH3)4SO4(深蓝色)+4H2OCu(NH3)4SO4 配位化合物 Cu(NH3)42+ 配离子二、配合物的组成内界:中心体(原子或离子)与配位体,以配位键成键外界：与内界电荷平衡的相反离子例：K3Fe(CN)6Cu(NH3)4SO4K2HgI4CoCl3(NH3)3内界Co(NH3)6Cl3中心原子 配体外界配体数（1）中心离子(或原子)：提供空的价电子轨道过渡金属阳离子。

某些非金属元素：如SiF62-中的Si(IV)中性原子：如Ni(CO)4和Fe(CO)5中的Ni和Fe（2）配体的分类按配体所含配位原子的数目分。