配位化学最新前沿【精品】
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第六章配位化学配位化学是一门在无机化学基础上发展起来的交叉学科,现代配位化学不仅和化学学科中的物理化学、有机化学、分析化学和高分子化学密切融合,而且通过材料科学及生命科学,进而与物理学和生物学等一级学科相互渗透和交叉。
经过几代人的共同努力,我国配位化学研究水平大为提高,一些方向逐渐步入国际先进行列。
本章将对我国化学工作者近年在配位化学领域研究前沿上具有一定国际影响力的代表性成果进行论述。
6.1配位化学中的新反应及方法学研究配位化学中的新反应和合成方法研究是进行配位化学研究的重要前提和基础研究课题之一。
配合物最传统的合成方法是溶液法将反应物在溶剂中搅拌,或者缓慢扩散(包括分层扩散,蒸汽扩散,U型管缓慢扩散)通过直接、交换、氧化还原反应等方法,一般适用于反应物(金属盐和配体)溶解性比较好的,在温度不太高就可以反应的配位化合物的合成。
而对于金属盐以及有机配体都难于溶解的体系,传统的溶液法往往无能为力。
无机化学家除了继续发展传统的配位化合物合成方法外,对发现新合成反应或建立新合成方法的研究都从来没有间断过,特别是在利用这些新反应、新方法来制备、合成具有新颖结构或特殊功能的配位化合物方面,近年来取得了长足的进展,其中利用水热和溶剂热合成的方法已经取得了很多值得关注的成果,包括一些新颖的原位金属/配体反应,被誉为“连接配位化学和有机合成化学的桥梁”[1];而模板合成技术也被成功得用于配合物以及其聚集体的可控组装中;一些特殊的合成技术和方法如离子热、微波辅助、固相反应等也将在本节介绍。
6.1.1溶剂(水)热条件下原位金属/配体反应作为配位化学和有机化学的重要研究内容之一,原位金属/配体反应已被广泛地用于新型有机反应的发现,反应机理的阐述以及新型配位化合物的合成,尤其是用于合成那些利用有机配体直接反应难以得到的配合物。
传统的合成反应一般是在敞开体系而且比较温和的条件下发生的,而在溶剂热或水热反应条件下,利用原位金属/配体反应法制备配位化合物是十几年兴起的一种新合成方法,这一源于无机材料,特别是多孔分子筛材料的合成方法,已被广泛地应用于配位化合物,尤其是难溶的配位聚合物的合成[1, 2]。
配位化学现状及发展第一篇:配位化学现状及发展配位化学的现状及发展专业班级:化学(师范类)一班姓名:刘楠楠课程名称:配位化学摘要:配位化学已成为当代化学的前沿领域之一。
它的发展打破了传统的有机化学和无机化学之间的界线。
其新奇的特殊性能在生产实际中得到了重大的应用,花样繁多的价健理论及空间结构引起了结构化学和理论化学家的深切关注。
它和物理化学、有机化学、生物化学、固体化学、环境化学相互渗透,使其成为贯通众多学科的交叉点。
本文将介绍配位化学在近几年的现状和发展。
关键词:配位化学;现状;发展配位化学是在无机化学基础上发展起来的一门交叉学科,50年代以来配位化学以其与有机合成化学和结构化学相结合为特点,开始了无机化学的复兴时期,从而在实际上打破了传统的无机、有机和物理化学间的界限,进而成为各化学分支的结合点。
配合物以其花样繁多的价键和空间结构促进了基础化学的发展,又以其特殊的性质在生产实践和科学实验中取得了重大的应用。
配位化学是化学学科中最活跃的,具有很多生长点的前沿学科之一,它的近期发展趋势如下。
1.具有特殊性质和特殊结构配合物的合成、结构及性能的研究各种大环、夹心、多核、簇状、非常氧化态、非常配位数、混合价态及各种罕见构型配合物的合成、结构、热力学、动力学和反应性的研究正在深入。
其中巨型原子簇的研究已成为阐明金属原子化学和固体金属化学异同的桥梁;新型球型大环,聚邻苯酚脂大环配体对某些金属离子具有特殊高的选择性;在CO,CO2,H2和CH4等小分子配合物及活化方面,已发现用Co+,Li+ 双核配合物不仅可与CO2配位,并使其活化,而形成C—C键;此外H2的配合物研究及H2的活化亦在深入。
配合物合成、结构和性能研究方面,近年来的一个引人注目的动向是配位化学和固体化学的交叉[1]。
一系列具有链状、层片状和层柱状特殊结构的配合物已经合成。
对它们的性质和结构,正在进行系统研究。
2.溶液配位化学研究溶液配位化学研究正在继续深入,但已具有新的内容。
第1章配位化学导论配位化学(coordination chemistry)是无机化学的一个重要分支学科。
配位化合物(coordination compounds)(有时称络合物complex)是无机化学研究的主要对象之一。
配位化学的研究虽有近二百年的历史,但仅在近几十年来,由于现代分离技术、配位催化及化学模拟生物固氮等方面的应用,极大地推动了配位化学的发展。
它已广泛渗透到有机化学、分析化学、物理化学、高分子化学、催化化学、生物化学等领域,而且与材料科学、生命科学以及医学等其他科学的关系越来越密切。
目前,配位化合物广泛应用于工业、农业、医药、国防和航天等领域。
1.1 配位化学发展简史历史上记载的第一个配合物是普鲁士蓝。
它是1704年由柏林的普鲁士人迪斯巴赫(Diesbach)制得,它是一种无机颜料,其化学组成为Fe4[Fe(CN)6]3·nH2O。
但是对配位化学的了解和研究的开始一般认为是1798年法国化学家塔萨厄尔(B.M.Tassaert)报道的化合物CoCl3·6NH3,他随后又发现了CoCl3·5NH3、CoCl3·5NH3·H2O、CoCl3·4NH3以及其他铬、铁、钴、镍、铂等元素的其他许多配合物,这些化合物的形成,在当时难于理解。
因为根据经典的化合价理论,两个独立存在而且都稳定的分子化合物CoCl3和NH3为什么可以按一定的比例相互结合生成更为稳定的“复杂化合物”无法解释,于是科学家们先后提出多种理论,例如,布隆斯特兰德(W.Blomstrand)在1869年、约尔更生(S.M.Jørgensen)在1885年分别对“复杂化合物”的结构提出了不同的假设(如“链式理论”等),但由于这些假设均不能圆满地说明实验事实而失败。
1893年,年仅27岁的瑞士科学家维尔纳(A.Werner)发表了一篇研究分子加合物的论文“关于无机化合物的结构问题”,改变了此前人们一直从平面角度认识配合物结构的思路,首次从立体角度系统地分析了配合物的结构,提出了配位学说,常称Werner配位理论,其基本要点如下:(1) 大多数元素表现有两种形式的价,即主价和副价;(2) 每一元素倾向于既要满足它的主价又要满足它的副价;(3) 副价具有方向性,指向空间的确定位置。
医药学配位化合物的发展摘要:药物⼀直是研究者重视的领域,也是⼈们关⼼的事情,越来越多的疾病,可以通过最新试验成功的药物治愈,尤其是配合物在医药领域的应⽤,给医学研究的突破带来曙光,也为⼈类的命运播下希望的种⼦。
⼀下是关于配位药物的最新研究境况。
关键字:⾦属配合物、钒化合物、胺类与铂(II)络合、⾦属酶在上世纪中期,药物化学的基本概念和主导思路是活性与结构:“⼀种药物⼀种靶”,研究模式则是合成与筛选,⾼通量、组合化学。
在20世纪60年代美国Rosenberg等发现顺铂对睾丸癌、卵巢癌、膀胱癌、乳腺癌、恶性淋巴癌及⽩⾎病均有抑制作⽤,呈现⼴谱的抗癌活性。
⾦属配合物,特别是多元⾦属配合物在⽣命过程中起着⼗分重要的作⽤,如酶与底物形成超分⼦配合物;⾎红素、叶绿素分别是Fe2+和Mg2+与卟啉及蛋⽩质相互作⽤形成的多组分配合物来实现⽣物化学功能。
⼀、⾦属药物的设计⾦属配合物对⼈体产⽣作⽤主要是通过有机药物分⼦进⼊⼈体后,与⼈体内的微量元素、细菌、病毒或者癌细胞中的⾦属蛋⽩、⾦属酶与核酸之间相互作⽤,促进机体正常代谢的恢复或破坏病原体的正常代谢,所以⾦属药物在设计时主要以蛋⽩质和核酸为靶点。
1.以蛋⽩质为靶点。
以蛋⽩质为作⽤靶点的⾦属药物主要有:钒化合物的抗糖尿病作⽤、砷化合物治疗⽩⾎病、锑化合物治疗利什曼⾍寄⽣病、铋化合物治疗胃溃疡(幽门螺旋杆菌)、硒蛋⽩的抗氧化作⽤、治疗动脉粥样硬化。
主要是利⽤这些⾦属合成⼀些相应的配合物,能够与病原体选择性的结合,从⽽起到抑制病原体增加以及灭杀病原体的作⽤。
如阿尔海滋默病(⽼年痴呆症),其发病的⼀个主要原因有tau蛋⽩的聚集导致神经纤维缠结,以及细胞外的淀粉样多肽沉积。
⽽Cu2+过量则会促进tau蛋⽩和Aβ多肽的聚集。
利⽤这⼀点就可以设计相应的⾦属配合物,使之于Cu2+结合。
氯碘羟喹(clioquinol , CQ) 是⼀种可以顺利通过⾎脑屏障并对Cu2+和其他⾦属离⼦都有较强亲合⼒的双齿配体。