配位化学在医药领域的应用
无机配位化学在医药中的应用
卫强强
（河南大学化学化工学院化学专业）
摘要：简述无机配位化学及无机配合物在医药中的应用
关键字：配位化学医药配位键配合物抗癌金属离子
引言
配位化学与多个学科都有着密切的关系，无机配位化学在医药工业中有很大的应用。许多配位化合物均可用作药物。如：顺铂【顺式二氯·二氨合铂（Ⅱ）】有抗癌作用。下面就简单介绍一下配位化学和几种医用配合物。
配位化学是化学领域的一个分支，是研究金属的原子或离子与无机、有机的离子或分子相互反应形成配位化合物的特点以及它们的成键、结构、反应、分类和制备的学科。在配位化合物中，中心原子与配位体之间以配位键相结合。解释配位键的理论有价键理论、晶体场理论和分子轨道理论。配位化学广泛应用于各个领域中，特别是在医药工业中。不论中药还是西药都与配位化学有着不可分割的联系。
配位化合物按中心原子分类有单核配合物和多核配合物;按配体分类,常见的有水合配合物、卤合配合物、氨配合物、氰配合物、金属羰基合物等；按成键类型分类有经典配合物(σ配键)、簇状配合物（金属－金属键）、烯烃等不饱和配体的配合物(π-σ键和π-π反馈键)、铁茂等夹心、穴状、笼状配合物(离域共轭配键)等；按学科类型分类有无机配合物、有机金属化合物、生物无机化合物等。
最早有记载的配合物是18世纪初用作颜料的普鲁士蓝, 化学式为 K【Fe（CN）6Fe】。在医疗上铊可置换普鲁士蓝上的钾后形成不溶性物质,使其随粪便排出，对治疗经口急慢性铊中毒有一定疗效。用量一般为每日250mg/kg，分４次，溶于50ml 15%甘露醇中口服。目前中国国家储备约有一百片左右。
配合物在医药中的应用
新颖药物的设计是攻克重大疾病重要的一环，随着对生命科学研究的深入，人们发现许多生命现象包含有金属离子间的相互作用，生命过程中存在着种类繁多的多核金属中心，如细胞色素氧化酶的活性部分包含反铁磁耦合的Cu(Ⅱ)-Fe(Ⅱ)中心，许多非血红素铁蛋白中存在氧原子桥联的双铁。
有些具有治疗作用的金属离子因其毒性大、刺激性强、难吸收性等缺点而不能直接在临床上应用。但若把它们变成配合物就能降低毒性和刺激性，利于吸收。如柠檬酸铁配合物可以治疗缺铁性贫血；酒石酸锑钾不仅可以治疗糖尿病，而且和维生素B12等含钴螯合物一样可用于治疗血吸虫病；博来霉素自身并没有亲肿瘤性，与钴离子配合后其活性增强；阿霉素的铁、铜配合物比阿霉素更易被小肠吸收，并透入细胞；在抗菌作用方面，8-羟基喹啉和铜、铁各自都无抗菌活性，它们间的配合物却呈明显的抗菌作用；镁和猛的硫酸盐、钙和钙的氯化物可使四环素对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌的抗菌活性大增；在抗风湿炎症方面，抗风湿药物（如阿司匹林和水杨酸衍生物等）与铜配合后疗效大增。（NH3）16(S8W20O80)·30H2O 及（NaSb7W21O86）18- 等具有抗病毒和抗癌作用，这引起了科学家的极大兴趣；顺式铂钯配合物具有抗癌作用；一些铁配合物可用作抗病毒剂。
金属配合物还可用于解毒剂。有害金属在体内无法靠机体自身转化为无毒物质排出。一般可选择合适的配体与其配位而排出体外。这种方法称为配体疗法。所用的配体称为解毒剂。作为一个解毒剂应该满足以下条件：第一，由于配体在体内不是和游离的离子结合，而是从金属-生物配合物中取代出生物配体，或者说从金属-生物配合物中提取金属离子，因此金属与配体离子形成的配合物的稳定性必须大于该金属与体内生物配体形成配合物的稳定性；第二，配体及其与金属形成的配合物必须对人体无毒性并应有较高的配位选择性；第三，形成的配合物应易溶于水中，以便于排出体外。
表1
配体作为螯合药物。许多配体能有选择地与有毒金属或类金属离子（砷、汞）形成水溶性螯合物，经肾脏排出而解毒。因此，含此类配体的合剂称为解毒剂，这是近年来迅速发展起来的治疗药物。常用解毒剂如二巯基丙醇，可从有机体内排出砷、汞、铝、钒、镉、锑、金、铅、铋等金属。
配体用作抗凝血剂和抑菌剂。加少量EDTA的钠盐或柠檬酸钠可螯合血液中的Ca2+，防止血液凝固，有利于保存。此外，因为配体能与细菌所必须的金属离子结合成稳定的配合物，防止生物碱、维生素、肾上腺素等药物被细菌破坏而变质，所以通常也称EDTA为这些药物的稳定剂。
配合物在临床检验和生化实验中的应用。利用配合物反应生成具有某种特殊颜色的配离子，根据不同颜色的深浅可进行定性和定量分析。例如，测定尿中铅的含量，常用双硫腙与Pb2+生成红色螯合物，然后进行比色分析；而Fe3+可用硫氰酸盐和其生成血红色配合物来检验。
人类每天除需要摄入大量的空气、水、糖类、蛋白质及脂肪等物质外，还需要一定量的“生命金属”，它们是构成酶的活性中心的重要组成部分。“生命金属”过量或缺少，或污染金属元素在人体内大量累积，均会引起生理功能的紊乱而致病，甚至死亡。因此配位化学在医药方面越来越显示出其重要作用。
几种重要医学配合物
顺铂（cis-platin）
系统名“顺-二氨合二氯化铂（Ⅱ）”。分子式N2H6Cl2Pt。分子量300.05。白色或黄色粉末状固体。熔点270℃（分解）。溶于水，久置在溶液中转化为反式，不溶于普通溶剂（DMF除外）。由四氯铂酸钾与氯化铵、氨水络合制成。 Cis-DDP分子早在1845年就首次被合成。A·Werner于1893年推测出它的平面结构。1965年B·Rosenberg偶然发现cis-DDP有抗癌活性，1972年美国开始用于临床，1979年作为药物销售，用于治疗睾丸癌、卵巢癌、膀胱癌、前列腺癌等，对肺癌、食道癌亦有效。Cis-DDP 之所以具有抗癌活性，是由于它由细胞外进入细胞内后，遇到显著降低的Cl-浓度，于是经水合并与DNA链的碱基作用，从而造成DNA复制障碍，抑制癌细胞分裂。顺铂的作用机理为：传递→水解→DNA铂化→蛋白质的识别→铂代谢产物。Cis-DDP的毒副作用很大，特别是肾毒性以及恶心、呕吐等消化器官的毒性，视力障碍等神经毒害现象亦较严重；同时cis-DDP的水溶性小（25℃水中仅溶解0.2523g），且水溶液不稳定，缓解期亦短等严重缺点。
维生素B12是一个钴配合物，用于抗贫血病治疗，在许多新陈代谢和基因传递反应中都与它或它的衍生物有关，维生素B12的分子式为C63H88CoN14O14P，分子中包含氰基、咕啉环（由咕啉核和一个核苷酸两个主要部分组成），咕啉环上的四个N原子和3价钴原子配位，维生素B12对维持机体正常生长、细胞和红细胞的产生有主要的作用，其作用机理是以辅酶方式促进代谢过程中的某些异构化、甲基转移、氨基酸的生物合成等反应等。
血红素 heme；ferroprotoporphyrin 又称亚铁原卟啉。血红素是原卟啉Ⅸ的Fe2+复合物。卟啉含有完整的共轭系统，其中心有两个与吡咯氮相连的氢原子，可以被金属离子取代，生成高度稳定的螯合物。与Fe2+螯合的卟啉复合物成为血红素，而原卟啉Ⅸ与Fe2+螯合的复合物成为亚铁原卟啉或原血红素，这些化合物统称为亚铁血红素，它们氧化形成的Fe3+复合物称为高铁血红素。铁有6个配位数，其中4个与吡咯氮结合，还有两个可以与其他配基结合，当它结合的是氮配基（如多肽链内组氨酸的异吡唑）时，所构成的复合物具有特殊的吸收光谱，称之为血红素。血红素是各种血红素蛋白的辅基，是这些蛋白质发挥功能作用的重要部位，正擦汗那个人每天约合成6g血红蛋白，相当于合成210mg血红素。血红素在微粒体的血红素加氧酶催化下，产生CO、铁和胆绿素。
另外，二卤茂金属和膦-金配合物可用于治疗风湿性关节炎；碳铂（二代）、奈达铂（二代）、草酸铂（三代）、钌配合物、钯配合物、金属茂类等抗癌药物。
总结
配位化学研究范围很广泛，配合物有很大的利用价值，用作药物是比较重要的一种作用。已合成的医用配位化合物对我们的生活有很大的影响，而且还有很大的发展空间，我们应深入了解配合物的结构、作用机理等，合成更多的新颖药物，更好地为人服务。
参考文献：
①《高等配位化学》朱龙观华东理工大学出版社 P5-8、P98、P119-121
②《配位化学进展》游效曾、孟庆金、韩万书高等教育出版社 P331 ③《化合物词典》申泮文王积涛上海辞书出版社 P112
④《化学化工大辞典》《化学化工大辞典》编委会、化学工业出版社辞书编辑部化学工业出版社 P2151 P2548
⑤https://www.wendangku.net/doc/e51387984.html,/view/119774.htm
配合物在医学中的应用
配合物在医学中的应用
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配位化合物在医学中的应用 配位化合物是一类广泛存在、组成较为复杂、在 理论和应用上都十分重要的化合物。目前对配位化 合物的研究已远远超出了无机化学的范畴。它涉及 有机化学、分析化学、生物化学、催化动力学、电化学、量子化学等一系列学科。随着科学的发展,在生物学和无机化学的边缘已形成了一门新兴的学科生物无机化学。新学科的发展表明,配位化合物在生命过程中起着重要的作用。除此之外,配位化合物广泛应用于生化检验、药物分析、环境监测等方面。本文对配位化 合物理论的发展及其在医学、药学中的重要作用和应用作简单的论述。 1 配位化合物及其理论的发展 1. 1 配位化合物的组成配位化合物(ｃoordｉnａtiｏn compoｕｎd, 简称配合物,旧称络合物)是指独立存在的稳定化合物进一步结合而成的复杂化合物。从组成上看，配位化合物是由可以给出孤对电子对或多个不定域电子的一定数目的离子或分子(统称为配位体)和具有接受孤电子对或多个不定域电子空位的原子或离子（统称中心原子）按一定组成和空间构型所形成的化合物。 中心原子大多是位于周期表中部的过渡元素。配位体中可作为配原子的总共约有14种元素,它们主要是位于周期表的Ａ、A、A族及H-和有机配体中的Ｃ原子，这些元素是: H、C、O、Ｆ、P、S、Cl、Ａs、Sｅ、Bｒ、Ｓb、Te 、I[ 1]。 1. 2 配位化合物理论的发展配位化合物理论的发展经历了一个漫长的过程。国外最早的文献记载是在1７04年，普鲁士染料厂的工人迪巴赫（Ｄies-bach) 把兽皮或牛血、Na2CＯ３在铁锅中煮,得到一种兰色染料普鲁士蓝( Fe４[Fｅ( CＮ)6]3)［2]。虽然如此,人们通常还是认为配位化合物始自17９8年法
实验十一 配合物的生成、性质与应用
实验十一 配合物的生成、性质和应用 一、实验目的 1.了解配合物的生成和组成。 2.了解配合物与简单化合物的区别。 3.了解配位平衡及其影响因素。 4.了解螯合物的形成条件及稳定性。 二、实验原理 由中心离子(或原子)与配体按一定组成和空间构型以配位键结合所形成的化合物称配合物。配位反应是分步进行的可逆反应，每一步反应都存在着配位平衡。 M + nR MR n s n [MRn] [M][R]K 配合物的稳定性可由K 稳 (即K s )表示，数值越大配合物越稳定。增加配体(R)或金属离子(M)浓度有利于配合物(MRn)的形成，而降低配体和金属离子的浓度则有利于配合物的解离。如溶液酸碱性的改变，可能引起配体的酸效应或金属离子的水解等，就会导致配合物的解离；若有沉淀剂能与中心离子形成沉淀的反应发生，引起中心离子浓度的减少，也会使配位平衡朝离解的方向移动；若加入另一种配体，能与中心离子形成稳定性更好的配合物，则同样导致配合物的稳定性降低。若沉淀平衡中有配位反应发生，则有利于沉淀溶解。配位平衡与沉淀平衡的关系总是朝着生成更难解离或更难溶解物质的方向移动。 配位反应应用广泛，如利用金属离子生成配离子后的颜色、溶解度、氧化还原性等一系列性质的改变，进行离子鉴定、干扰离子的掩蔽反应等。 三、仪器和试药 仪器：试管、离心试管、漏斗、离心机、酒精灯、白瓷点滴板。 试药：H 2SO 4 (2mol·L -1)、HCl (1mol·L -1)、NH 3·H 2O (2, 6mol·L -1)、NaOH (0.1, 2mol·L -1) 、CuSO 4 (0.1mol·L -1, 固体)、HgCl 2 (0.1mol·L -1)、KI (0.1mol·L -1)、BaCl 2 (0.1mol·L -1)、K 3Fe (CN)6 (0.1mol·L -1)、NH 4Fe (SO 4)2 (0.1mol·L -1)、FeCl 3 (0.1mol·L -1)、KSCN (0.1mol·L -1)、NH 4F (2mol·L -1)、(NH 4)2C 2O 4 (饱和)、AgNO 3 (0.1mol·L -1)、NaCl (0.1mol·L -1)、KBr (0.1mol·L -1)、 Na 2S 2O 3 (0.1mol·L -1,饱和)、Na 2S (0.1mol·L -1)、FeSO 4 (0.1mol·L -1)、NiSO 4 (0.1mol·L -1) 、CoCl 2 (0.1mol·L -1)、CrCl 3 (0.1mol·L -1)、EDTA (0.1mol·L -1)、乙醇 (95%)、CCl 4、邻菲罗啉 (0.25%)、二乙酰二肟(1%)、乙醚、丙酮。 四、实验内容 1.配合物的生成和组成 (1)配合物的生成 在试管中加入0.5g CuSO 4·5H 2O (s), 加少许蒸馏水搅拌溶解，再逐滴加入2mol·L -1的氨水溶液，观察现象，继续滴加氨水至沉淀溶解而形成深蓝色溶液，然后加入2mL 95%乙醇，振荡试管，有何现象？静置2分钟，过滤，分出晶体。在滤纸上逐滴加入2 mol·L -1NH 3·H 2O 溶液使晶体溶解，在漏斗下端放一支试管承接此溶液，保留备用。写出相应离子方程式。 (2)配合物的组成 将上述溶液分成2份，在一支试管中滴入2滴0.1mol·L -1BaCl 2溶液，另一支试管滴入2滴0.1mol·L -1NaOH 溶液，观察现象，写出离子方程式。 另取两支试管，各加入5滴0.1mol·L -1CuSO 4溶液，然后分别向试管中滴入2滴0.1mol·L -1 BaCl 2溶液和2滴0.1mol·L -1NaOH 溶液，观察现象，写出离子方程式。 比较二实验结果，分析该配合物的内界和外界组成，写出相应离子方程式。
配合物在医学中的应用.
配位化合物在医学中的应用 配位化合物是一类广泛存在、组成较为复杂、在 理论和应用上都十分重要的化合物。目前对配位化 合物的研究已远远超出了无机化学的范畴。它涉及 有机化学、分析化学、生物化学、催化动力学、电化学、量子化学等一系列学科。随着科学的发展,在生物学和无机化学的边缘已形成了一门新兴的学科生物无机化学。新学科的发展表明,配位化合物在生命过程中起着重要的作用。除此之外,配位化合物广泛应用于生化检验、药物分析、环境监测等方面。本文对配位化 合物理论的发展及其在医学、药学中的重要作用和应用作简单的论述。 1 配位化合物及其理论的发展 1. 1 配位化合物的组成配位化合物( coordination compound, 简称配合物, 旧称络合物) 是指独立存在的稳定化合物进一步结合而成的复杂化合物。从组成上看,配位化合物是由可以给出孤对电子对或多个不定域电子的一定数目的离子或分子(统称为配位体)和具有接受孤电子对或多个不定域电子空位的原子或离子(统称中心原子)按一定组成和空间构型所形成的化合物。 中心原子大多是位于周期表中部的过渡元素。配位体中可作为配原子的总共约有14种元素,它们主要是位 于周期表的A、A、A族及H - 和有机配体中的C原子,这些元素是: H、C、O、F、P、S、Cl、As、Se、 Br、Sb、Te 、I[ 1]。 1. 2 配位化合物理论的发展配位化合物理论的发展经历了一个漫长的过程。国外最早的文献记载是在1704年,普鲁士染料厂的工人迪巴赫( Dies-bach) 把兽皮或牛血、Na2CO3在铁锅中煮, 得到一种兰色染料普鲁士蓝( Fe4[ Fe( CN)6]3)[ 2]。虽然如此,人们通常还是认为配位化合物始自1798年法
配位化学基础
配位化学基础 配位化学就是在无机化学基础上发展起来得一门具有很强交叉性得学科,配位化学旧称络合物化学,其研究对象就是配合物得合成、结构、性质与应用。配位化学得研究范围,除最初得简单无机加与物外,已包括含有金属-碳键得有机金属配位化合物,含有金属-金属键得多核蔟状配位化合物即金属簇合物,还包括有机配体与金属形成得大环配位化合物,以及生物体内得金属酶等生物大分子配位化合物。 一、配合物得基本概念 1、配合物得定义及构成 依据1980年中国化学会无机化学命名原则,配合物可以定义为:由可以给出孤对电子或多个不定域电子得一定数目得离子或分子(统称为配体)与具有接受孤对电子或多个不定域电子得空位得原子或离子(统称为中心原子),按一定得组成与空间构型所形成得化合物。结合以上规定,可以将定义简化为:由中心原子或离子与几个配体分子或离子以配位键相结合而形成得复杂分子或离子,统称为配体单元。含配体单元(又称配位个体)得化合物称为配位化合物。 配体单元可以就是配阳离子,配阴离子与中性配分子,配位阳离子与阴离子统称配离子。配离子与与之平衡电荷得抗衡阳离子或阴离子结合形成配位化合物,而中性得配位单元即时配位化合物。但水分子做配体得水合离子也经常不瞧成配离子。 配位化合物一般分为内界与外界两部分,配体单元为内界,抗衡阳离子或阴离子为外界,而含中性配位单元得配位化合物则无外界。配合物得内界由中心与配体构成,中心又称为配位化合物得形成体,多为金属,也可以就是原子或离子,配体可以就是分子、阴离子、阳离子。 2、配位原子与配位数 配位原子:配体中给出孤对电子与中心直接形成配位键得原子 配位数:配位单元中与中心直接成键得配位原子得个数配位数一般为偶数,以4、6居多,奇数较少 配位数得多少与中心得电荷、半径及配体得电荷、半径有关: 一般来说,中心得电荷高、半径大有利于形成高配位数得配位单元,如氧化数为+1得中心易形成2配位,氧化数为+2得中心易形成4配位或6配位,氧化数为+3得易形成6配位。配体得半径大,负电荷高,易形成低配位得配位单元。 配位数得大小与温度、配体浓度等因素有关: 温度升高,由于热震动得原因,使配位数减少;配体浓度增大,利于形成高配位。
黄酮类化合物在配位化学中的应用
黄酮类化合物在配位化学中的应用 李召 （齐齐哈尔大学化学与化学工程学院应化081班） 摘要：黄酮类化合物（flavonoids）是一类存在于自然界的、具有2-苯基色原酮（flavone）结构的化合物。它们分子中有一个酮式羰基，第一位上的氧原子具碱性，能与强酸成盐，其羟基衍生物多具黄色，故又称黄碱素或黄酮。黄酮类化合物在植物体中通常与糖结合成苷类，小部分以游离态（苷元）的形式存在。绝大多数植物体内都含有黄酮类化合物，它在植物的生长、发育、开花、结果以及抗菌防病等方起着重要的作用。 关键词：黄酮类化合物、配位化学、抗氧化性 Summary：flavonoids (flavonoids) are a class exists in nature, with 2 - phenyl chromone (flavone) structure of the compounds. They have a keto molecular carbonyl oxygen atoms on the first with alkaline salt with acid, and its hydroxyl derivatives with more yellow, it is also known as yellow alkali elements or flavonoids. Flavonoids in plants are usually combined into glycosides with sugar, a small proportion of the free state (aglycone) form. Most plants contain flavonoids, which in plant growth, development, flowering, fruiting, and disease prevention such as antibiotic side plays an important role. Keyword：Flavonoids、Coordination Chemistry、Antioxidant 1.1 黄酮类化合物 黄酮类化合物 flavonoid 黄酮醇分子结构图 以黄酮（2-苯基色原酮）为母核而衍生的一类黄色色素。其中包括黄酮的同分异构体及其氢化的还原产物，也即以C6-C3-C6为基本碳架的一系列化合物。黄酮类化合物在植物界分布很广，在植物体内大部分与糖结合成苷类或碳糖基的形式存在，也有以游离形式存在的。天然黄酮类化合物母核上常含有羟基、甲氧基、烃氧基、异戊烯氧基等取代基。由于这些助色团的存在，使该类化合物多显黄色。又由于分子中γ-吡酮环上的氧原子能与强酸成?盐而表现为弱碱性，因此曾称为黄碱素类化合物。 根据三碳键（C3）结构的氧化程度和B环的连接位置等特点，黄酮类化合物可分为下列几类：黄酮和黄酮醇；黄烷酮（又称二氢黄酮）和黄烷酮醇（又称二氢黄酮醇）；异黄酮；异黄烷酮（又称二氢异黄酮）；查耳酮；二氢查耳酮；橙酮（又称澳咔）；黄烷和黄烷醇；黄烷二醇（3，4）（又称白花色苷元。 黄酮类化合物中有药用价值的化合物很多，如槐米中的芦丁和陈皮中的陈皮苷，能降低血管的脆性，及改善血管的通透性、降低血脂和胆固醇，用于防治老年高血压和脑溢血。由银杏叶制成的舒血宁片含有黄酮和双黄酮类，用于冠心病、心绞痛的治疗。全合成的乙氧黄酮又名心脉舒通或立可 定，有扩张冠状血管、增加冠脉流量的作用。许多黄酮类成分具有止咳、祛痰、平喘、抗菌的活性。护肝，解肝毒、抗真菌、治疗急、慢性肝炎，肝硬化。
课题：配合物的应用
课题：配合物的应用 课型：课时：上课时间： 学习目标： 1、了解配合物的性质及应用 学习过程： 【自主学习】配合物在许多方面有广泛的应用 1、在实验研究中，常用形成配合物的方法来检验金属离子、分离物质、定量测定物质的组成。 2、在生产中，配合物被广泛应用于染色、电镀、硬水软化、金属冶炼领域。 3、在许多尖端领域如激光材料、超导材料、抗癌药物的研究、催化剂的研制等方面，配合物发挥着越来越大的作用。 一、在冶金工业上的应用 从矿石中提取金：（原理） 二、在电镀工业中的应用 三、在元素分离和分析化学中的应用 1、鉴定Fe3+、Cu2+ 2、分离Zn2+、Al3+ 3、Co2+的鉴定 四、在化工和生物化学中的应用 1、乙烯催化氧化制乙醛： 催化机理： 2、人造血 五、生物医药中的应用 1、煤气中毒的原因
2、铅中毒的治疗 3、治癌药物顺铂[Pt(NH3)2Cl2] 课堂训练 1、、要证明某溶液中不含Fe3+而可能含有Fe2+，进行如下实验操作时，最佳顺序为 ①加入足量氯水②加入足量酸性高锰酸钾溶液③加入少量NH4SCN溶液 A．①③B．③② C．③①D．①②③ 2、某白色固体可能由①NH4Cl ②AlCl3 ③NaCl ④AgNO3 ⑤KOH中的一种或几种组成，此固体投入水中得澄清溶液，该溶液可使酚酞呈红色，若向溶液中加稀硝酸到过量，有白色沉淀生成。对原固体的判断不正确的是A．肯定存在① B．至少存在②和⑤ C．无法确定是否有③ D．至少存在①、④、⑤ 3、从金矿中提取金，传统的方法是用氰化提金法。氰化提金法的原理是：用稀的氰化钠溶液处理粉碎了的金矿石，通入空气，使金矿中的金粒溶解，生成能溶于水的物质Na[Au(CN)2]。试写出并配平金粒溶解的化学方程式。然后再用锌从溶液中把金置换出来，试写出并配平该化学方程式
现代配位化学研究的领域及配位学的应用
现代配位化学的研究领域及配位化学的应用现代配位化学既有理论又有事实,它把最新的量子力学成就作为自己阐述配合物性质的理论基础, 也力图用热力学、动力学的知识去揭示配位反应的方向 和历程。 已经进入到了现代发展阶段的现代配位化学具有如下三个特点: ●从宏观到微观 现代配位化学进入到物质内部层次的研究阶段，也即进入了微观水平的研 究阶段。现在不只研究配位化合物的宏观性质，而且更重视物质微观结构的研 究即原子、分子内部结构特别是原子、分子中电子的行为和运动规律的研究， 从而建立了以现代化学键理论为基础的化学结构理论体系。 现代配位化学是既有翔实的实验资料又有坚实的理论基础的完全科学。 ●从定性描述向定量化方向发展 现代配位化学特别是结构配位化学已普遍应用线性代数、群论、矢量分析、拓扑学、数学物理等现代的数学理论和方法了，并且应用电子计算机进行科学 计算，对许多反映结构信息及物理化学性能的物理量进行数学处理。这种数学 计算又与高灵敏度、高精确度和多功能的定量实验测定方法相结合，使对配位 化合物性质和结构的研究达到了精确定量的水平。 ●既分化又综合,出现许多边缘学科 现代配位化学一方面是加速分化，另一方面却又是各分支学科之间的相互 综合、相互渗透，形成了许多新兴的边缘学科。 配位化学的地位 一、现代配位化学的研究领域
现代配位化学主要有七大活跃领域部分,分别为超分子化学、兀酸配休及小分子配体络合物、过渡金属有机络合物、金属原子簇络合物、络合催化、生物配位化学、富勒烯化学－老元素新发现（纳米材料）。 (一)超分子化学 超分子化学是研究两种以上的化学物种通过分子间力相互作用缔结而成为具有特定结构和功能的超分子体系的科学。简而言之，超分子化学是研究多个分子通过非共价键作用，而形成的功能体系的科学。 超分子化学是一门处于化学学科与物理、生命科学相互交叉的前沿学科。它的发展不仅与大环化学（冠醚、穴醚、环糊精、杯芳烃、富勒烯等）的发展密切相关，而且与分子自组装、分子器件和新颖有机材料的研究息息相关。从某种意义上讲，超分子化学将四大基础化学（有机化学、无机化学、分析化学和物理化学）有机地融合成一个整体。 1.分子识别 所谓分子识别是指主体（受体）对客体（底物）选择性结合并产生某种特定功能的过程，是分子组装及超分子功能的基础（锁与钥匙的关系）。
配位化学基础
配位化学基础 配位化学是在无机化学基础上发展起来的一门具有很强交叉性的学科，配位化学旧称络合物化学，其研究对象是配合物的合成、结构、性质和应用。配位化学的研究范围，除最初的简单无机加和物外，已包括含有金属-碳键的有机金属配位化合物，含有金属-金属键的多核蔟状配位化合物即金属簇合物，还包括有机配体与金属形成的大环配位化合物，以及生物体内的金属酶等生物大分子配位化合物。 一、配合物的基本概念 1.配合物的定义及构成 依据1980年中国化学会无机化学命名原则，配合物可以定义为：由可以给出孤对电子或多个不定域电子的一定数目的离子或分子（统称为配体）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（统称为中心原子），按一定的组成和空间构型所形成的化合物。结合以上规定，可以将定义简化为：由中心原子或离子和几个配体分子或离子以配位键相结合而形成的复杂分子或离子，统称为配体单元。含配体单元（又称配位个体）的化合物称为配位化合物。 配体单元可以是配阳离子，配阴离子和中性配分子，配位阳离子和阴离子统称配离子。配离子与与之平衡电荷的抗衡阳离子或阴离子结合形成配位化合物，而中性的配位单元即时配位化合物。但水分子做配体的水合离子也经常不看成配离子。 配位化合物一般分为内界和外界两部分，配体单元为内界，抗衡阳离子或阴离子为外界，而含中性配位单元的配位化合物则无外界。配合物的内界由中心和配体构成，中心又称为配位化合物的形成体，多为金属，也可以是原子或离子，配体可以是分子、阴离子、阳离子。 2.配位原子和配位数 配位原子：配体中给出孤对电子与中心直接形成配位键的原子 配位数：配位单元中与中心直接成键的配位原子的个数配位数一般为偶数，以4、6居多，奇数较少 配位数的多少和中心的电荷、半径及配体的电荷、半径有关： 一般来说，中心的电荷高、半径大有利于形成高配位数的配位单元，如氧化数为+1的中心易形成2配位，氧化数为+2的中心易形成4配位或6配位，氧化数为+3的易形成6配位。配体的半径大，负电荷高，易形成低配位的配位单元。 配位数的大小与温度、配体浓度等因素有关： 温度升高，由于热震动的原因，使配位数减少；配体浓度增大，利于形成高配位。 配位数的大小与中心原子价电子层结构有关： 价电子层空轨道越多一般配位数较高 配位数的大小与配体位阻和刚性有关： 配体的位阻一般都会使中心原子的配位数降低，位阻越大、离中心原子越近，配位数的降低程度也就越大。配体的刚性不利于配体在空间中的取向，长回事中心原子的配位数降低。 3.配体的类型
配位化学在工业中的应用
配位化学在工业中的应用 配位化学又称络合物化学，配位化合物简称配合物或络合物。配合物是由一个或几个中心原子或中心离子与围绕着它们并与它们键合的一定数量的离子或分子（这些称为配位体）所组成的。配位化合物在化学工业和生活中起着重要的作用，1963年化学诺贝尔奖金联合授给德国M.普朗克学院的K.齐格勒博士和意大利米兰大学的G.纳塔教授。他们的研究工作是发展了乙烯的低压聚合，这使数千种聚乙烯物品成为日常用品。齐格勒-纳塔聚合催化剂是金属铝和钛的配合物。而今，配位化学的研究已经有了很大的突破，现代配位化学理论在推进工业研究中得到了应用并成为工业设计原理的一个组成部分。 1、配位化学的前期发展历程 配合物在自然界中普遍存在，历史上最早有记载的是1704 年斯巴赫（Diesbach）偶然制成的普鲁士蓝KCN·Fe(CN)2·Fe(CN) 3，其后1798 年塔斯赫特（Tassert）合成[Co(NH3)6]Cl3。十九世纪末二十世纪初，创立了配位学说，成为化学历史中重要的里程碑。 二十世纪以来，配位化学作为一门独立的学科，以其蓬勃发展之势，使传统的无机化学和有机化学的人工壁垒逐渐消融，并不断与其他学科如物理化学、材料科学及生命科学交叉、渗透，孕育出许多富有生命力的新兴边缘学科，为化学学科的发展带来新的契机[1]。 2、配位化学新的发展及应用趋势 本世纪60 年代初期，由于发现了一批具有金属- 金属化学键的配合物，配位化学的研究重点从单核配合物转向多配合物，从而开始了对多金属偶合体系的研究。在此研究过程中，发现很早已为人们熟知利用的普鲁士蓝等一类混合价配合物，不仅可以用于传统的染料工业，还可以更广泛地应用于陶瓷、矿物、材料科学、高温超导等许多领域。如可用于合成高导电率的分子金属和超导材料、磁性材料、优良的非线性光学材料以及非线性导电材料等。因此，此类配合物引起各个学科研究者，如合成化学家、固体化学家、地质学家、生物学家、物理学家 的极大兴趣，成为当前化学基础研究的前沿领域。 混价配合物的中心原子，无论相同或不同的金属离子都具有两种明显不同的氧化态。它包括了元素周期表中的大多数金属元素。但是目前人们关注的焦点，多集中在过渡金属和稀土金属元素，因为这些元素的配合物常常具有独特的光、电、磁性质，并与生命活动密切相关。如混价配合物MnIIMnIIIMnIIO(OAc)6(py)3等。研究者通过对混合价过渡金属和稀土金属配合物的研究，合成了一系列新型分子材料和与生命活动紧密相关的模型化合物，建立了较完整的理论体系[2]。 3、配位化学在化学化工工业中的应用 配位化学在许多领域都有非常广泛的应用，尤其是在化学化工方面，显示出了它的应用优越性。 天然水和废水中配合物的形成 在水处理化学领域中，天然水和废水中配合物的形成是很重要的。水体中溶解态的重金属，大部分以配合物形式存在，因为水体中存在多种无机和有机配位体。重要的无机配位体有OH-、Cl-、CO32-、HCO32-等。有机配位体情况比较复杂，有动植物组织的天然降解产物，如氨基酸、糖、腐殖酸等，由于工业及生活废水的排入使存在的配位体更为复杂，如CN-、有机洗涤剂、NTA（氮基三乙酸N(CH2CO2H)3的三钠盐，洗涤剂的组分）、EDTA（乙二胺四乙酸的钠盐）、农药和大分子环状化合物。湖水中汞大部分与腐殖酸配合，而在海水中汞则主要与Cl-配合。 改变水溶液中的金属物种
第一章 配位化学 绪论
第一章配位化学的早期历史及Werner配位理论 第一节早期研究及链式理论 一、早期研究 1、配合物的发现 最早有记录的配合物：1704年，德国Diesbach 得到的普鲁士蓝 KCN.Fe(CN)2.Fe(CN)3。 真正标志研究开始：1793年Tassaert发现CoCl3.6NH3 当时无法解释稳定的CoCl3和NH3为何要进一步结合，形成新化合物。 2、配合物性质研究 1）Cl-沉淀实验（用AgNO3） 配合物可沉淀Cl-数目现在化学式 CoCl3.6NH3 3 [Co(NH3)6]Cl3 CoCl3.5NH3 2 [Co(NH3)5Cl]Cl2 CoCl3.4NH3 1
[Co(NH3)4Cl2]Cl IrCl3.3NH3 0 [Ir(NH3)3Cl3] 2）电导率测定 配合物摩尔电导(Ω-1) 离子数目现在化学式 PtCl4.6NH3 523 5 [Pt(NH3)6]Cl4 PtCl4.5NH3 404 4 [Pt(NH3)5Cl]Cl3 PtCl4.4NH3 229 3 [Pt(NH3)4Cl2]Cl2 PtCl4.3NH3 97 2 [Pt(NH3)3Cl3]Cl PtCl4.2NH3 0 0 [Pt(NH3)2Cl4] 二．链式理论(Chain theory) 为解释这些实验结果，1869年瑞典Lund大学Blomstrand教授及其学生Jorgensen(后任丹麦Copenhagen大学教授)提出链式理论。
当时认为元素只有一种类型的价——氧化态，N为5价，Co为3价，Cl为1价。 NH3—Cl CoCl3.6NH3 Co—NH3—NH3—NH3—NH3—Cl NH3—Cl Cl CoCl3.5NH3 Co—NH3—NH3—NH3—NH3—Cl NH3—Cl Cl CoCl3.4NH3 Co—NH3—NH3—NH3—NH3—Cl Cl Cl
配位化合物知识点讲解(教师版)
1、配位化合物 （1）概念：金属离子或原子与某些分子或离子以配位键结合而形成的化合物称为配位化合物，简称配合物。 作为电子对接受体的金属离子或原子称为中心离子（原子），又称配合物的形成体，作为电子对给予体的分子或离子称为配体。 [Cu(H2O)4]2+的空间结构为平面正方形。 （2）配合物的结构 [Cu(NH3)4]SO4为例说明。 注意：离子型配合物是由内界和外界组成，内界由中心离子和配体组成。 （3）配合物的命名: 例如：[Cu(NH3)4]SO4硫酸四氨合铜 练习：对下列配合物进行命名 [Cu(NH3)4]Cl2K3[Fe(SCN)6] Na3[AlF6] 3、几种常见的配合物 实验：硫酸四氨合铜的制备。 现象：向CuSO4溶液中加入氨水，生成蓝色沉淀，继续加入氨水，沉淀溶解，得到深蓝色溶液。再加入乙醇，析出深蓝色的晶体。 有关反应的离子方程式为：Cu2+＋2NH3·H2O＝Cu(OH)2↓＋2OH- Cu(OH)2＋4NH3＝[Cu(NH3)4]2+＋2OH- 蓝色沉淀深蓝色溶液 在[Cu(NH3)4]2+里，中心离子是Cu2+，配体是NH3，NH3分子的氮原子给出孤电子对，以配位键形成了[Cu(NH3)4]2+： [Cu(NH3)4]2+的空间结构为平面正方形。 实验：硫氰化铁的制备。向氯化铁溶液中滴加硫氰化钾溶液。 现象：形成血红色溶液。有关反应的化学方程式为：FeCl3＋3KSCN＝Fe(SCN)3＋3KCl
Fe(SCN)3呈血红色，它是一种配合物。上述实验可用于鉴定溶液中存在Fe3+。 呈血红色的是一系列配合物：Fe(SCN)2+、Fe(SCN)2+、Fe(SCN)3、Fe(SCN)4-、Fe(SCN)52-、Fe(SCN)63-，配位数从1～6。 注意：配位键的强度有大有小，因而有的配合物很稳定，有的不很稳定。许多过渡金属离子对多种配体具有很强的结合力，因而，过渡金属配合物远比主族金属配合物多。 ［随堂练习］ 1．铵根离子中存在的化学键类型按离子键、共价键和配位键分类，应含有（） A．离子键和共价键B．离子键和配位键 C．配位键和共价键D．离子键答案：C 2．下列属于配合物的是（） A．NH4Cl B．Na2CO3·10H2O C．CuSO4·5H2O D．Co(NH3)6Cl3 答案：CD 3．下列分子或离子中，能提供孤对电子与某些金属离子形成配位键的是（） ①H2O ②NH3③F-④CN-⑤CO A．①②B．①②③ C．①②④D．①②③④⑤答案：D 4．配合物在许多方面有着广泛的应用。下列叙述不正确的是（） A．以Mg2+为中心的大环配合物叶绿素能催化光合作用 B．Fe2+的卟啉配合物是输送O2的血红素 C．[Ag(NH3)2]+是化学镀银的有效成分 D．向溶液中逐滴加入氨水，可除去硫酸锌溶液中的Cu2+ 答案：D 5．下列微粒：①H3O+②NH4+③CH3COO-④NH3⑤CH4中含有配位键的是（） A．①②B．①③ C．④⑤D．②④答案：A 6．下列不属于配位化合物的是（） A．六氟和铝酸钠B．氢氧化二氨合银（银氨溶液）C．六氰合铁酸钾D．十二水硫酸铝钾答案：D 7．指出配合物K2[Cu(CN)4]的配离子、中心离子、配位体、配位数及配位原子。 8．亚硝酸根NO2-作为配体，有两种方式。其一是氮原子提供孤对电子与中心原子配位；另一是氧原子提供孤对电子与中心原子配位。前者称为硝基，后者称为亚硝酸根。 [Co(NH3)5NO2]Cl2就有两种存在形式，试画出这两种形式的配离子的结构式。
第一章 配位化学基础要点
绪论 导课：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、生物学等相互渗透的具有综合性的学科。配位化学所涉及的化合物类型及数量之多、应用之广，使之成为许多化学分支的汇合口。现代配位化学几乎渗透到化学及相关学科的各个领域，例如分析化学、有机金属化学、生物无机化学、结构化学、催化活性、物质的分离与提取、原子能工业、医药、电镀、燃料等等。因此，配位化学的学习和研究不但对发展化学基础理论有着重要的意义，同时也具有非常重要的实际意义。 一、配位化学的任务 配位化学是研究各类配合物的合成、结构、性质和应用的一门新型学科。 配合物的合成是重点，结构与性质研究是难点，研究方法是关键。应用是落脚点。二、配位化学的学科基础 配位化学的学科基础是无机化学，分析化学、有机化学、物理化学和结构化学。配位化学已成为许多化学分支的汇合口。 配位化学是许多新兴化学学科的基础。如：超分子化学，酶化学，蛋白质化学，生物无机化学，材料化学，化学生物学，药物化学，高分子化学等。 三、配位化学的研究方法 1、合成方法：要求掌握有机和无机化学的合成技术，特别是现今发展起来的水热技术、微波技术、微乳技术、超临界技术等。 2、结构研究：元素分析、紫外光谱、红外光谱、质谱、核磁共振、荧光光谱、X-衍射等。 3、性质研究：电位滴定、循环伏安、磁天平、变温磁化率、交流磁化率、电子顺磁共振、光电子能谱、E-扫描、催化性质、凝胶电泳、园二色谱、核磁共振研究与细胞及DNA 的作用。 4、应用：催化反应用于有机合成、金属酶的模拟、分子识别、金属药物、非线性光学材料、分子磁体、介孔材料、分子机器等。 四、配位化学的学习方法 1、课前预习：在上课以前，把下一次课的内容先粗略的看一次，把自己看不懂的内容做上记号，有时间再认真的看一次，如果仍看不懂，做好记录，等待课堂解决。 2、上课：根据课前预习的难度，对较难理解的部分认真听讲，理解教师的分析思路，学习思考问题和解决问题的方法。在教材上作好批注。 3、复习：对在课堂上没有弄懂的问题在课间问主讲教师，下课后对整个课堂内容复习一次并作好复习笔记。 五、课程的内容安排：
江西理工大学配位化学第一章作业
1.写出下列配合物或配离子的化学式 ⑴六氟合铝酸钠(III) ⑵二氯化一氰?四氨?水合钴(III) ⑶二氯化异硫氰酸跟?五氨合钴(III) ⑷五氨?亚硝酸根合钴 (III) 离子 ⑸二(乙酰丙酮根)合铜(III) ⑹二氰化 (u氯)?二 (氨基合铂 (II)) 答：⑴ Na3[AlF6] ⑵ [Co(CN)(NH3)4（H2O）] ⑶ [Co(NCS)(NH3)5]Cl2 ⑷ [Co(NH3)5NO2]2+ ⑸[Cu(acac)2] ⑹[Pt2（NH2）2Cl2]（CN）2 2.指出下列配体中的配位原子，并说明它是单齿还是多吃配体？(1)CH3-C=NO*H (2)CH2-N*HCH2CH2-N*H2 CH3-C=NO*H CH2-N*HCH2CH2-N*H2 （3） CH2COO*- -*00CH2C-*NHCH2N* CH2COO*- （4）ONO- (5）SCN-（6）RNC- (7)*NH(CH2COO*-)2 答：（1） 配位原子为O，多齿配体； （2）配位原子为N，多齿配体； （3）配位原子为O和N，多齿配体；（4）配位原子为O，单齿配体； （5）配位原子为S，单齿配体； （6）配位原子为N，单齿配体； （7）配位原子为N和O，多齿配体；
3.命名下列配合物或配离子 (1) K[Au(OH)4] (2)[Ce(en)3]Cl3 (3) [Co(H2O)4Cl2]Cl (4) [Cr(NH3)2(H2O)2(Py)2]Cl3 (5)[Co(NCS)(NH3)5]2+ (6) [Fe(CN)5(CO)]3- (7) Cl Cl Cl Al Al Cl Cl Cl (8) NH [(H3N)4Co Cr(NH3)2Cl2]Cl2 ONO 答：(1)四羟基合金(Ⅲ)酸钾 （2）三氯化三(乙二胺)合铈(Ⅲ) (3)氯化二氯?四水合钴(Ⅲ) （4）三氯化二氨?二水?二吡啶合铬(Ⅲ) （5)异硫氰根?五氨合钴(Ⅲ)离子 （6)五氰?羰基合铁(Ⅲ)离子 （7）二μ—氯双（二氯合铝(Ⅲ)) (8）二氯化μ—亚氨基—μ—亚硝酸根—二氯二氨合铬(Ⅲ)—四氨合钴(Ⅱ) 答：(1)一氯.硝基.二氨合铂（Ⅱ） 平面四边形 (2)二氯.二羟基.二氨.合铂（Ⅳ） 三角双锥
配合物的生成和性质讲解学习
配合物的生成和性质
配合物的生成和性质 一、实验目的 1、了解有关配合物的生成，配离子及简单离子的区别。 2、比较配离子的稳定性，了解配位平衡与沉淀反应、氧化还原反应以及溶液酸度的关系。 二、实验原理 由一个简单的正离子和几个中性分子或其它离子结合而成的复杂离子叫配离子，含有配离子的化合物叫配合物。配离子在溶液中也能或多或少地离解成简单离子或分子。例如：[Cu(NH 3)4]2+配离子在溶液中存在下列离解平衡： 32243NH 4Cu ])NH (Cu [+?++ )])(([)()(243342++?=NH Cu C NH C Cu C K d 不稳定常数K d 表示该离子离解成简单离子趋势的大小。 配离子的离解平衡也是一种化学平衡。能向着生成更难离解或更难溶解的物质的方向进行，例如，在[Fe(SCN)]2+溶解中加入F -离子，则反应向着生成稳定常数更大的[FeF 6]3- 配离子方向进行。 螯合物是中心离子与多基配位形成的具有环状结构的配合物。很多金属的螯合物都具有特征的颜色，并且很难溶于水而易溶于有机溶剂。例如，丁二肟在弱碱性条件下与Ni 2+生成鲜红色难溶于水的螯合物，这一反应可作检验Ni 2+的特征反应。 四、仪器及试剂
1、仪器 试管、滴定管 2、试剂 HgCl2(0.1mol·L-1)、KI(0.1 mol·L-1)、NiSO4(0.2 mol·L-1)、BaCl2(0.1mol·L-1)、NaOH(0.1mol·L-1)、1:1(NH3·H2O)、FeCl3(0.1mol·L-1)、KSCN(0.1 mol·L-1)、 K3[Fe(CN)6](0.1 mol·L-1)、AgNO3(0.1mol·L-1)、NaCl(0.1 mol·L-1)、CCl4、 FeCl3(0.5 mol·L-1)、NH4F(4 mol·L-1)、NaOH(2mol·L-1)、1:1H2SO4、HCl(浓)、NaF(0.1 mol·L-1)、CuSO4(0.1 mol·L-1)、K4P2O7(2 mol·L-1)、NiCl2(0.1 mol·L-1)、NH3·H2O(2 mol·L-1)、1%丁二肟、乙醚。 五、实验内容 1、配离子的生成与配合物的组成 (1)在试管中加入0.1 mol·L-1HgCl2溶液10滴(极毒！)，再逐滴加入0.1 mol·L-1KI 溶液，观察红色沉淀的生成。再继续加入KI溶液，观察沉淀的溶解。 反应式：HgCl2+2KI=HgI2↓+2KCl HgI2+2KI=K2[HgI4] (1)在2只试管中分别加入0.2 mol·L-1NiSO4溶液10滴，然后在这2只试管 中分别加入0.1 mol·L-1BaCl2溶液和0.1 mol·L-1NaOH溶液， 反应式：NiSO4+BaCl2= Ba SO4↓+NiCl2 NiSO4+2NaOH= Ni（OH）2↓+Na2SO4
配位化学的发展进程
配位化学论文
工业中的配位化学 摘要:配位化学从1704年发展至今，不断创造出许多富有生命力的新领域，为化学工业的发展带来新的契机。配位化学在化学化工方面显示出了不可替代的实用优越性。配位化学又称络合物化学,它是近三十年来发展最迅速的化学学科之一，其研究已渗透到无机化学、分析化学、有机化学、生物化学、电化学等学科中,并在金属的提取和富集、工业分析、催化、制药、染料、水质处理等方面得到广泛的应用。本文综述了配位化学在工业方面的应用，浅议配位化学的新发展及其近几年在化学化工工业中的发展前景。 关键词: 配位化学；配合物；发展；化学化工；应用 1前言 配位化学又称络合物化学，配位化合物简称配合物或络合物。配合物是由一个或几个中心原子或中心离子与围绕着它们并与它们键合的一定数量的离子或分子（这些称为配位体）所组成的。本世纪五十年代后,配位化学的发展突飞猛进，大量新配合物的制得及其结构研究,配合物中价键理论的研究,配合物的反应动力学的研究等方面在世界化学文献中占有重要的地位。配位化学之所以有今日的进展,固然和近代科学技术及侧试设备的进步有关，而更重要的是配位化学在科学技术及工农业生产上有极广泛和重要的应用。在工业生产中，多数应用到金属(或金属离子)的部门、工艺技以及原料、产品的分析皆或多或少地涉及到配合物。由于配位化学在工业中的应用面广、量大不能一一详述,下面拟几个方面做扼要介绍。 2 配位化学的前期发展历程 配合物在自然界中普遍存在，历史上最早有记载的是1704年斯巴赫（Die sib ach）偶然制成的普鲁士蓝KCN·Fe(CN)2·Fe(CN)3，其后1798 年塔斯赫特（T assert）合成[Co(NH3)6]Cl3。十九世纪末二十世纪初，A. W e r n e r创立了配位学说，成为化学历史中重要的里程碑。 二十世纪以来，配位化学作为一门独立的学科，以其蓬勃发展之势，使传统的无机化学和有机化学的人工壁垒逐渐消融，并不断与其他学科如物理化学、材料科学及生命科学交叉、渗透，孕育出许多富有生命力的新兴边缘学科，为化学学科的发展带来新的契机[2]。 1缓蚀剂原则上讲,缓蚀剂的缓蚀作用,是由子水中加入它后，在金属材质表面形成了钝化型膜、沉淀型膜或吸附型膜，因而有效地阻止或降低水中腐蚀介质对金属的腐蚀速度。多数情况下成膜和形成配合物有关。例如，长久以来，应用铬酸盐作为缓蚀剂，它形成钝化型膜迅速、膜层牢固、缓蚀率高，但由于它对许多水生物有毒性,故近年来，国内外都在研究用钼酸盐、钨酸盐来代替铬酸盐，当水中存在一定量的O2时，钼酸盐在金属表面的成膜机理可表示为:
无机化学 第12章 配位化学基础习题及全解答
第12章 配位化学基础 1 M 为中心原子，a, b, d 为单齿配体。下列各配合物中有顺反异构体的是 （A ） （A ） Ma 2bd （平面四方）（B ） Ma 3b （C ） Ma 2bd （四面体）（D ） Ma 2b （平面三角形） 2 在下列配合物中，其中分裂能最大的是 （A ） （A ） Rh(NH 3)36+ （B ）Ni(NH 3) 36+ （C ） Co(NH 3)36+ （D ） Fe(NH 3)36+ 3 在八面体强场中，晶体场稳定化能最大的中心离子d 电子数为 （B ） （A ） 9 , （B ） 6 , （C ）5 , （D ）3 4 化合物[Co(NH 3)4Cl 2]Br 的名称是 溴化二氯?四氨合钴（III ） ； 化合物[Cr(NH 3)(CN)(en)2]SO 4的名称是 硫酸氰?氨?二乙二胺合铬（III ）。 5 四硫氰·二氨合铬（Ⅲ）酸铵的化学式是 NH 4[Cr （SCN ）4（NH 3）2] ； 二氯·草酸根·乙二胺合铁（Ⅲ）离子的化学式是[Fe Cl 2（C 2O 4）en]- 4 。 6. 下列物质的有什么几何异构体，画出几何图形 （1）[Co(NH 3)4Cl 2]+ （2）[Co(NO 2)3(NH 3)3] 答：（1）顺、反异构（图略），（2）经式、面式异构（图略）。 7.根据磁矩，判断下列配合物中心离子的杂化方式，几何构型，并指出它们属于何类配合物（内/外轨型。 （1）[Cd (NH 3)4]2+ μm =0 ； （2）[Ni(CN)4]2－ μm =0 ； （3）[Co(NH 3)6]3+ μm =0 ； （4）[FeF 6]3－ μm =μB ； 答：
配位化学简答题
#[Fe(H2O)6]2+价键理论晶体场理论解释 答价键理论：在[Fe(H2O)6]2+中，H2O的配位原子为电负性较大的O，不易给出电子对，对Fe2+的d 电子排布影响小；中心原子Fe(II)的价电子构型为d6，没有空d轨道，只能用外层d轨道形成sp3d2杂化，外轨型，有4个单电子，高自旋；在[Fe(CN)6] 4–中，CN–的配位原子为电负性较小的C，易给出电子对，对Fe2+的d电子排布影响大，Fe2+ 的6个单电子被挤到3个d轨道，空出2个d轨道，可用内层d轨道形成d2sp3杂化，内轨型，没有单电子，反磁性。 #CN-、CO异同 异1、CN-为带负电荷的阴离子，CN-是比CO强的路易斯碱。 2、CN-形成的6配键比CO强，但CN-接受d电子形成反馈pai键的能力不如CO。 3、在作桥基配位时，CN-总是一头以C原子与一个金属离子结合，一头以N原子与另一个金属离子结合。 4、CN-与过渡金属离子多形成单一型的配离子。 同:配体CN-、CO是等电子体，他们具有相同的结构特征，与过渡金属形成的配合物，既含有6键又含有反馈pai键，构成6——pai双键结构。 #Pt（C2H4）Cl3成键 Pt(5d86S06P0)采用dsp2杂化。它用三个空dsp2杂化轨道接受配体的孤对电子（Cl-）形成3个6键，1个空dsp2杂化轨道接受乙烯的成键pai电子形成6键，与此同时，Pt（II）中d 轨道上的电子，则和乙烯分子中的空反键π*轨道形成另一个三中心配键，在这个三中心配键中，Pt（II）是电子的给予体，乙烯分子是电子对的接受体，这种6配键和反馈pai配键的协同作用的结果，使蔡斯盐相当稳定。 #Re-Re成键 取Re-Re键轴方向为Z轴方向。Re（III）具有d4构型，每个Re原子用其dx2-y2轨道与s、Px、Py轨道杂化，形成4个dSP2杂化，共接受4个Cl-配体，形成4个正常的6键。每个Re还剩4条d轨道，其中 2个Re（III）的dZ2轨道互相重叠形成6键，dXZ、dYZ轨道相互重叠形成pai键，dXY轨道相互重叠形成deta键。 # 超分子化学和分子识别 超分子化学是研究两种以上的化学物种通过分子间相互作用缔结成为具有特定结构和功能的超分子体系的科学。简言之，超分子化学是研究多个分子通过非共价键作用而形成的功能体系的科学。 分子识别：是指主体（受体）对客体（底物）选择性结合并产生某种特定功能的过程。常见的有冠醚的离子/分子识别，环糊精，杯芳烃离子/分子识别等。 过渡金属颜色的解释 过渡金属离子常常具有d1到d9电子构型，在溶液中他们易与各种配体形成配合物而具有颜色，因为发生d-d跃迁。跃迁所需的能量一般在可见光范围内，所以配合物常常具有颜色。 #晶体场理论 1、晶体场理论认为，配体的孤电子对并没有进入中心原子的轨道，配体除与中心原子的核产生静电吸力外，还对中心原子的d轨道产生斥力。即在配合物中，中心原子处在由配体（负离子或极性分子）所形成的静电场中，中心原子和配体之间作用为静电作用。 2、在配体静电场作用下，中心原子原来简并的5个d轨道能级发生分裂，有的能量升高，有的能量降低。轨道分裂后，最高能级的d轨道与最低能级的d轨道之间的能量差称为分裂能。 3、配合物中心原子能级分裂的结果，使配合物得到稳定化能CFSE。