配位化學(xué)的(關(guān)于配位化學(xué))

1.關(guān)于配位化學(xué)

簡(jiǎn)介 配位化學(xué) coordination chemistry 研究金屬的原子或離子與無機(jī)、有機(jī)的離子或分子相互反應(yīng)形成配位化合物的特點(diǎn)以及它們的成鍵、結(jié)構(gòu)、反應(yīng)、分類和制備的學(xué)科。

最早記載的配合物是18世紀(jì)初用作顏料的普魯士藍(lán)K〔FeⅡ（CN）6FeⅢ〕。1798年又發(fā)現(xiàn)了CoCl3·6NH3是CoCl3與NH3形成的穩(wěn)定性強(qiáng) 配位化學(xué)的化合物 ，對(duì)其組分和性質(zhì)的研究開創(chuàng)了配位化學(xué)領(lǐng)域。

1893年，瑞士化學(xué)家A.韋爾納首先提出這類化合物的正確化學(xué)式和配位理論，在配位化合物中引進(jìn)副價(jià)概念，提出元素在主價(jià)以外還有副價(jià)，從而解釋了配位化合物的存在以及它在溶液中的離解。 在配位化合物中 ，中心原子與配位體之間以配位鍵相結(jié)合。

解釋配位鍵的理論有價(jià)鍵理論、晶體場(chǎng)理論和分子軌道理論。 配位化學(xué)與有機(jī)、分析等化學(xué)領(lǐng)域以及生物化學(xué)、藥物化學(xué)、化學(xué)工業(yè)有密切關(guān)系，應(yīng)用很廣：①金屬的提取和分離。

從礦石中分離金屬，進(jìn)一步提純，如溶劑萃取、離子交換等都與金屬配合物的生成有關(guān)。②配位催化作用。

過渡金屬化合物能與烯烴、炔烴和一氧化碳等各種不飽和分子形成配位化合物，使這些分子活化，形成新的化合物，因此，這些配位化合物就是反應(yīng)的催化劑。③化學(xué)分析。

配位反應(yīng)在重量分析、容量分析、分光光度分析中都有廣泛應(yīng)用，主要用作顯色劑、指示劑、沉淀劑、滴定劑、萃取劑、掩蔽劑，可以增加分析的靈敏度和減少分離步驟。④生物化學(xué)。

生物體中許多金屬元素都以配合物的形式存在，例如血紅素是鐵的配合物；葉綠素是鎂的配合物；維生素B12是鈷的配合物。⑤醫(yī)學(xué)。

可用乙二胺四乙酸二鈉鹽與汞形成配合物，將人體中有害元素排出體外。順式二氯·二氨合鉑（Ⅱ）已被證明為抗癌藥物。

編輯本段簡(jiǎn)史 最早有記載的配合物是18世紀(jì)初用作顏料的普魯士藍(lán)， 化學(xué)式為 K【Fe(CN)6Fe】 。1798年發(fā)現(xiàn)CoCl3·6NH3。

CoCl3和NH3都是穩(wěn)定的化合物，在它們結(jié)合成新的化合物后，其性質(zhì)與組分化合物不同。這一發(fā)現(xiàn)開創(chuàng)了配位化學(xué)的研究。

19世紀(jì)就發(fā)現(xiàn)了更多的鈷氨配合物和其他配合物。1893年瑞士化學(xué)家A.韋爾納首先提出這類化合物的正確化學(xué)式及配位理論。

他在配合物中引進(jìn)副價(jià)的概念，提出元素在主價(jià)以外還有副價(jià)。例如，在一系列鉑（Ⅳ）的配合物中鉑的主價(jià)為+4，副價(jià)為+6，由此可解釋這些鉑配合物的存在和離解（表 1）。

生成的離子數(shù)目由溶液電導(dǎo)和游離氯離子的分析確定。由于韋爾納的出色工作，他于1913年獲得諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。

編輯本段配位鍵 解釋配位鍵的理論有三種，即價(jià)鍵理論、晶體場(chǎng)理論和分子軌道理論。 價(jià)鍵理論 主要是由L.C.鮑林發(fā)展起來的。

該理論認(rèn)為配合物是在路易斯堿（配體）和路易斯酸（金屬或金屬離子）之間反應(yīng)生成（見酸堿理論），在配體和金屬之間有配位鍵生成（不必全是配位鍵）。配體上的電子對(duì)轉(zhuǎn)到金屬的雜化原子軌道上。

晶體場(chǎng)理論 認(rèn)為金屬-配體鍵是由點(diǎn)電荷之間的反應(yīng)生成，把配體看作點(diǎn)電荷或偶極子，因而影響金屬離子的部分已占的d軌道能量，并用來說明其成鍵結(jié)構(gòu)。 分子軌道理論 認(rèn)為電子圍繞整個(gè)配合物體系的分子軌道運(yùn)動(dòng)，它綜合了價(jià)鍵和晶體場(chǎng)理論，是當(dāng)前用得最廣泛的理論。

編輯本段配合物的穩(wěn)定性 與金屬離子和配體有關(guān)。由于配合物的生成主要是在荷正電的金屬離子和配體陰離子或偶極分子之間進(jìn)行的，金屬離子的離子勢(shì)（陽離子電荷與其半徑之比）愈大，相同配體的配合物愈穩(wěn)定。

配合物的穩(wěn)定性還與配體陰離子的可極化性有關(guān)。在一定限度內(nèi)，陰離子的可極化性愈大，配體也愈易成為電子給體。

例如，對(duì)于第四周期從Mn到Zn的二價(jià)金屬離子，其配合物穩(wěn)定性按FS>P次序變化。對(duì)于d或d結(jié)構(gòu)的貴金屬，其配合物的穩(wěn)定性，按P>S》N>O>F《Cl配位化學(xué)。

在Pt和CH2=CH2之間是π-σ及π-π鍵合。后又陸續(xù)制得銀、銅、鈀、釕等其他金屬離子的烯烴配合物。

又如二茂鐵（C5H5）2Fe（見結(jié)構(gòu)式a 配位化學(xué)），金屬原子被夾在兩個(gè)平行的碳環(huán)體系之間，稱為夾心化合物。除了環(huán)戊二烯基外，還有其他不飽和環(huán)狀配體的夾心化合物，如二苯鉻（C6H5）2Cr(b)。

生成夾心化合物的元素，主要是過渡元素中的第Ⅳ到第Ⅶ副族元素和除鉑以外的第Ⅷ族元素，以及鑭系元素和錒系元素（見金屬有機(jī)物的鍵型）。 生物無機(jī)化合物 生物配體與金屬的配合物。

它們?cè)谏矬w中含量雖然不多，但在一系列有機(jī)體的生命活動(dòng)中具有很重要的作用。多種金屬蛋白質(zhì)是金屬酶，常能催化某種反應(yīng)，例如含鋅的碳酸酐酶可催化二氧化碳水合反應(yīng)或其逆反應(yīng)；含鐵蛋白質(zhì)（肌紅蛋白、血紅蛋白和蚯蚓血紅蛋白）、含銅蛋白質(zhì)（血青?。┖秃C蛋白質(zhì)（血釩蛋白）能貯存和輸送氧。

其他重要的生物無機(jī)配合物還有葉綠素、維生素B12等（見生物無機(jī)化學(xué)）。 編輯本段配合物的制法 許多配合物可由其組成化合物直接加成制得，例如由氣相的BF3和NH3反應(yīng)制備【F3B·NH3】。

由一種配體取代另一種配體，也是常用的一種制備配合物的方法。例如用乙二胺置換【Co(NO2)6】中的硝基，得到順式-【Co(en)2(NO2)2】（en為乙二胺）。

當(dāng)金屬離子具有不同氧化態(tài)時(shí)，可用氧化還原反應(yīng)制備不同價(jià)態(tài)金屬的。

2.誰能簡(jiǎn)單介紹一下配位化學(xué)

配位化學(xué)就是研究金屬的原子或離子與無機(jī)、有機(jī)的離子或分子相互反應(yīng)形成配位化合物的特點(diǎn)以及它們的成鍵、結(jié)構(gòu)、反應(yīng)、分類和制備的學(xué)科。

在配位化合物中 ，中心原子與配位體之間以配位鍵相結(jié)合。解釋配位鍵的理論有價(jià)鍵理論、晶體場(chǎng)理論和分子軌道理論。

最早記載的配合物是18世紀(jì)初用作顏料的普魯士藍(lán)K〔FeⅡ（CN）6FeⅢ〕。1798年又發(fā)現(xiàn)了CoCl3·6NH3是CoCl3與NH3形成的穩(wěn)定性強(qiáng)的化合物 ，對(duì)其組分和性質(zhì)的研究開創(chuàng)了配位化學(xué)領(lǐng)域。1893年，瑞士化學(xué)家A.韋爾納首先提出這類化合物的正確化學(xué)式和配位理論，在配位化合物中引進(jìn)副價(jià)概念，提出元素在主價(jià)以外還有副價(jià)，從而解釋了配位化合物的存在以及它在溶液中的離解。