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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]。
配位化学反应动力学研究及反应特性评估配位化学反应动力学研究是一门重要的化学研究领域，它涉及到配位化合物的形成和分解过程，以及这些过程涉及的速率和反应特性。
通过深入研究反应动力学，可以更好地理解配位化学反应的机理，优化反应条件，以及预测反应的效果。
配位化学是指两个或更多个化合物通过共用一个或多个电子对形成配合物的过程。
反应的动力学研究旨在揭示这种配位过程中所涉及的具体步骤及其速率。
动力学研究的对象包括反应的速率常数、反应产物的选择性以及反应路径的确定。
配位化学反应的动力学研究基于两个基本假设：速率方程和反应机制。
速率方程描述了反应速率随时间的变化规律，它可由实验数据获得。
反应机制则是反应过程中分子的重排和断裂步骤，常常涉及到中间体的形成和消失。
配位化学反应的动力学研究方法有很多，其中最常用的是快速混合技术、稳态技术和放射性示踪技术。
通过这些方法，可以准确测量反应速率，并推导反应动力学参数。
例如，通过快速混合技术，可以在短时间内混合反应物并测量反应速率，从而得到反应速率常数。
稳态技术则利用反应过程中达到动态平衡的特点，测量反应物和产物的浓度变化。
而放射性示踪技术则利用放射性同位素标记反应物或产物，通过测量其核素活度变化来获得反应速率。
反应特性评估是对配位化学反应的研究结果进行全面分析和评价的过程。
它不仅包括了反应速率的测定，还涉及到产物选择性、反应的立体化学性质以及反应的热力学特性等方面。
产物选择性是指在反应过程中所生成的配合物的种类及其比例。
通过分析反应机理，可以预测产物选择性，并通过实验验证。
在配位反应中，配体的性质、反应条件以及反应物的浓度等因素都会影响产物的选择性。
评估反应的产物选择性有助于优化反应条件，提高产物得率。
反应的立体化学性质是指反应过程中涉及到的空间构型和手性性质。
立体化学对于配位化学反应至关重要，因为立体构型可以影响反应速率和产物选择性。
通过研究立体化学信息，可以揭示反应的立体特征，从而更好地理解反应机理。
《配位化学》课程教学大纲课程编号：MCHM1011课程类别：选修课程授课对象：材料化学等专业开课学期：秋季学分：2学分主讲教师：钟文星指定教材：无指定教材，参考《配位化学》（英汉对照）北京大学出版社教学目的：配位化学的主要研究对象是金属配合物，金属配合物已经应用在许多领域中，尤其在材料、高分子、染料等方面得到愈来愈广泛的应用。
通过学习配位化学，学生可以学习或复习与无机化学相似的有关配合物的基本理论，如价键理论、晶体场理论；了解配合物的制备和相关反应；了解配合物的稳定性等方面的知识。
对学习自己专业肯定有一定的帮助。
第一章配合物的介绍和历史发展课时：2周，共4课时教学内容第一节配合物的介绍一、概述二、配合物的组成三、配合物的应用第二节配合物的历史发展一、配合物的发现二、配合物命名和理论的发展三、Werner的配合物理论第三节配合物的命名一、离子的次序二、配体的命名和氧化态三、配合物异构体的命名了解配合物的历史，掌握常见的、比较简单的配合物的命名思考题：1、什么是配合物？配合物由那些部分组成？2、命名下列配合物：[Co(NH3)6]2(SO4)3[Co(NH3)4(NCS)Cl] NO3[Pt(en)Cl4] NH4[Cr(NH3)2(NCS)4]Na2[Ni(EDTA)] K4[Ni(CN)4]3、写出下列配合物：硝酸二溴四氨合钌(Ⅲ) ；氯化氯水双（乙二胺）合铑(Ⅲ)二草酸根二氨合钴(Ⅲ) 酸钙；四羟基铝(Ⅲ) 酸钠第二章配合物的基本理论课时：3周，共6课时教学内容第一节电子对共价键第二节有效原子序数第三节原子结构一、四个量子数二、核外电子排布三、周期表及周期律第四节价键理论一、杂化轨道类型二、解释配位数为四的配合物结构三、解释配位数为六的配合物结构第五节晶体场理论一、d轨道的分裂二、分裂能和成对能三、强场与弱场配体和光谱化学序列四、晶体场稳定化能（CFSE）五、晶体场理论的应用第六节分子轨道理论了解配合物的分子轨道理论，掌握价键理论、晶体场理论思考题：1、什么是有效原子序数（EAN）？2、什么是光谱化学序列？：3、比较几组概念（1）内轨型和外轨型配合物；（2）低自旋和高自旋配合物；（3）强场和弱场配体第三章配合物的空间结构课时：3周，共6课时教学内容第一节配合物的几何结构一、几何构型的类型二、常见的几何构型三、Jahn-Teller变形四、几何构型的预测第二节配合物的异构现象一、概述二、平面四边形的顺反异构三、八面体的几何异构第三节配合物的光学异构一、概述二、具有光学活性配合物的判断三、旋光异构体和消旋现象第四节配合物的其他异构类型一、配位异构现象二、电离异构现象三、连接异构现象思考题：1、预测下列配合物的几何构型：[Co(CN)6]3- (顺磁性);[NiF6] 4- (有两个单电子);[CrF6]4- (有四个单电子);[AuCl4]- (顺磁性 );[FeCl4]- (有五个单电子);[NiF6]2- (顺磁性)2、写出下列配合物可能的异构体[ Co (NH3)4Cl2]+ [Cr(EDTA)]ˉ[Rh(en)2Br2]+ [Pt(en)Br2Cl2][Ir(C2O4)2Cl2]3- [Co2(NH3)6(OH)2Cl2]2+ 3、比较各种配合物异构体的特点第四章配合物的制备与反应课时：3周，共6课时教学内容第一节介绍第二节配合物水溶液中的取代反应第三节配合物非水溶剂的取代反应第四节配合物无溶剂的取代反应第五节固体配合物的热分解第六节配合物的氧化-还原反应第七节催化作用和反位效应第八节顺反异构、光学异构配合物的合成第九节有机金属配合物的制备思考题：1、比较各类反应的特点2、什么是配合物制备中的反位效应？：第五章配合物的稳定性课时：4周，共8课时教学内容第一节概述一、配合物稳定性的应用二、配合物的各级解离三、金属和配体的搭配四、配合物稳定性的表示第二节配合物的稳定常数一、配合物的稳定常数的表达式二、配合物的稳定常数的计算和应用第三节配合物稳定性的影响因素一、热和熵的影响二、中心离子的电荷的大小和半径的影响三、中心离子电荷与半径的比值的影响四、晶体场稳定化能的影响五、A类金属和b类金属的影响六、空间位阻等因素的影响七、螯合效应第四节配合物稳定常数的确定第五节软硬酸碱理论的复习思考题：1、如何来表示配合物的稳定性？2、影响配合物稳定性的因素有哪些？3、如何定性地判断配合物的稳定性第六章配合物的反应动力学和有关机理课时：3周，共6课时教学内容第一节概述第二节反应速率第三节反应速率方程式第四节有效碰撞第五节惰性和易变配合物第六节取代反应的机理第七节八面体取代反应的机理第八节平面四边形的取代反应机理第九节氧化-还原反应机理思考题：1、什么是惰性和易变配合物？2、取代反应的机理主要有哪两种？3、比较四边形和八面体配合物取代反应的机理参考书目1、《稀土配位化学》，黄春辉著，科学出版社；2、《配位化学》，英汉对照，（美）弗瑞德·巴索罗等著，宋银柱等译，北京大学出版社；3、《配位化学》，宋廷耀编，成都科技大学出版社；4、《配位化学》，杨帆等编著，华东师范大学出版社；5、《配位化学简明教程》，朱声逾等编著，天津科学技术出版社；6、《配位化学进展》，游效增等主编，高等教育出版社；7、《配位化学研究方法》，金斗满等编著，科学出版社；8、《配位化学》，双语版，李晖著，化学工业出版社；执笔人：钟文星_2009 年_12_月_6_日。
配位化学讲义第六章溶液中配合物的稳定性第六章 配合物在溶液中的稳定性第一节 影响配合物稳定性的因素一、概述逐级稳定常数和积累稳定常数: M+L=ML[M][L][ML]K 1=[M][L][ML]K β11==ML+L=ML 2[ML][L]][ML K 22=22212[M][L]][ML K K β==ML 2+L=ML][L][ML ][ML K 233=333213[M][L]][ML K K K β==…………… ……………… …………二、金属离子对配合物稳定性的影响1、具有惰性气体电子结构的金属离子碱金属：Li+、Na+、K+、Rb+、Cs+碱土金属：Be2+、Mg2+、Ca2+、Sr2+、Ba2+及：Al3+、Sc3+、Y3+、La3+一般认为它们与配体间的作用主要是静电作用，金属离子z/r越大，配合物越稳定。
例：二苯甲酰甲烷[phC(O)CH2C(O)ph]配合物的lgK1值（30℃，75%二氧六环）M2+ lgK1Be2+13.62Mg2+8.54Ca2+7.17Sr2+ 6.40Ba2+ 6.102、Irving-Williams顺序研究发现：第四周期过渡金属离子与含O、N配位原子的配体的高自旋八面体配合物，其稳定性顺序如下：Mn2+ < Fe2+ < Co2+ < Ni2+ < Cu2+ > Zn2+CFSE(Dq) 0 -4 -8 -12 -6 0这称为Irving-Williams顺序，可用CFSE解释。
Ni2+<Cu2+，可用Jahn-Teller效应解释。
三、配体性质对配合物稳定性的影响1、碱性配位原子相同，结构类似的配体与同种金属离子形成配合物时，配体碱性越强，配合物越稳定。
例：Cu2+的配合物：配体lgK H lgK1BrCH2CO2H 2.861.59ICH2CO2H 4.051.91phCH2CO2H 4.311.982、螯合效应1）螯合效应：螯合环的形成使配合物稳定性与组成和结构相似的非螯合配合物相比大大提高，称为螯合效应。
