配合物的结构及异构现象
- 格式:doc
- 大小:1.98 MB
- 文档页数:43
第二章配合物的结构及异构现象第一节配位数与配位多面体配位多面体:把围绕中心原子的配位原子看作点,以线按一定的方式连接各点就得到配位多面体。
用来描述中心离子的配位环境。
1、配位数为2理想构型为直线型结构,大多限于Cu(I)、Ag(I)、Au(I)和Hg(II)的配合物。
如:[Ag(NH3)2]+2、配位数为3理想构型为等边三角形结构。
如:[HgI3]−3、配位数为41)四面体构型 2) 平面正方形构型[NiCl4]2−[Ni(CN)4]2−[Zn(NH3)4]2+[Pt(NH3)4]2+4、配位数为51)三角双锥构型2) 四方锥构型[Fe(CO)5][InCl5]2−[CuCl5]3−5、配位数为6八面体构型三棱柱构型[Co(NH3)6]3+Re(S2C2Ph2)36、配位数为71)五角双锥构型如[ZrF7]3−2)单面心三棱柱构型3)单面心八面体构型7、配位数为81)四方反棱柱。
如[Sr(H2O)8]2+2)三角十二面体。
如[Co(NO3)4]2-8、配位数大于8的情况多出现在镧系及锕系金属配合物中。
为什么?N H N NNNNHN H NNNHNOOOONHNNNHNLa第二节几何异构现象(geometrical isomerism)几何异构:由于配体在空间的位置不同而产生的异构现象。
1.平面正方形配合物 1)[Pt(NH 3)2Cl 2]PtCl ClH 3NH 3NPtNH 3ClClH 3N顺式反式ClNH 3H 3N Cl2)[Pt(NH 3)(py)ClBr]PtPyBrClH 3NPtPyNH 3ClBrH平面正方形配合物几何异构体数目配合物类型MA4MA3B MA2B2 MA2BC MABCD异构体数目 1 1 2 2 32.八面体构型的配合物[Co(NH3)4Cl2]+的几何异构体:有两种几何异构体:NH3NH3Cl NH3ClNH3NH3NH3H3N NH3ClCl顺式(绿色)反式(紫色)[Rh(py)3Cl3]:Py PyCl ClClPyPyPyClPyClCl面式(facial)经式(meridional))[Co(en)2Cl2]+ (en = H2NCH2CH2NH2):N H2H2 NN H2NH2ClClNH2NH2Cl ClH2NH2N反式顺式八面体配合物几何异构体数目类型MA6MA5B MA4B2 MA3B3MA4BC数目 1 1 2 2 2类型MA3B2C MA2B2C2 MABCDEF数目 3 5 153、几何异构体的鉴别方法1)偶极矩偶极矩:μ= q x l如:例:Pt(II)配合物的偶极矩(Debye): 顺式反式[Pt(NH 3)2Cl 2] 8.7 02)红外光谱cis-[PtCl 2(NH 3)2]NH 3NH 3ClPtCltrans-[PtCl2(NH3)2]cis-[PtCl2(NH3)2]trans-[PtCl2(NH3)2] 3)紫外-可见光谱法cis-和trans-[Co(en)2Cl(NO2)]+的紫外-可见光谱4) X射线衍射法可确定原子在空间的三维坐标。
N N CO2N第三节旋光异构现象(optical isomerism)1、旋光异构及其与对称性的关系1)旋光异构体(对映异构体):CHClBrI。
CHBrClICHBrClI四面体型NH3PyCl BrNH3PyClBrPtPt平面正方形2)分子具有旋光异构体的对称性判据可以证明:分子具有旋光异构体的充分必要条件是该分子不具备任意次的旋转反映轴(非真轴)S n。
例:CCl4具有S4轴。
CCl ClClClS4ClClClClS4ClClClCl ClClClClc4特例:S1=σ(对称面)S2=i (对称中心)因此具有对称面或对称中心的分子不存在旋光异构体。
2、旋光异构体实例* 平面正方形配合物不存在旋光异构体。
1)[Co(NH3)2(H2O)2Cl2]+:共有5个几何异构体,其中4个无旋光异构体H2O H2OH3N ClClNH3NH3ClOH2H2OClNH 3H2OH2OClNH3ClNH3旋转180度2)[Rh(en)2Cl2]+:N H2H2 NN H2NH2ClClCl NH2H2NNH2NH2ClNH 2NH 2ClClH 2NH 2NClNH 2H 2NNH 2NH 2ClClN H 2H 2NNH 2NH 2Cl旋转180度3)[Co(en)3]3+:NH 2NH 2N H 2NH 2H 2NH 2NNH 2NH 2H 2NNH 2NH 2H 2NNH 2N H 2H 2NNH 2NH 2H 2N旋转180度3、旋光异构体的拆分定义:从两个旋光异构体的混合物中分离出单一异构体的过程。
1)自然拆分法:D D D D D DD D D D D DD D D D D DL L L L L L L L L L L L L L L2)化学拆分法D L D L D L L D L D L D D L D L D LD L D L D L L D L D L D D L D L D L D L D L D L L D L D L DD L D L D LD L D L D L L D L D L D D L D L D L D L D L D L L D L D L D D L D L D LD_J L_J D_J L_J D_J L_J L_J D_J L_J D_J L_J D_J D_J L_J D_J L_J D_J L_J D_J D_J D_J D_J D_J D_J D_J D_J D_J D_J D_J D_J D_J D_J D_J D_J D_J D_JD_J L_J D_J L_J D_J L_J L_J D_J L_J D_J L_J D_J D_J L_J D_J L_J D_J L_JD_J L_J D_J L_J D_J L_J L_J D_J L_J D_J L_J D_J D_J L_J D_J L_J D_J L_JL_J L_J L_J L_J L_J L_J L_J L_J L_J L_J L_J L_J L_J L_J L_J L_J L_J L_JD D D D D D D D D D D D D D D D D DL L L L L L L L L L L L L L L L L LJJ+J例:拆分[Rh(en)3]3+的两种异构体(Werner的工作):A、拆分试剂:硝基樟脑磺酸钠(NaL)d,l-[Rh(en)3]3++NaL →l-[Rh(en)3]L3↓+d-[Rh(en)3]L3(aq)B、除去拆分试剂:l-[Rh(en)3]L3+NaI→l-[Rh(en)3]I3+NaLC、溶解度较大的d—异构体可从溶液中回收。
第四节其他异构现象1、电离异构由于阴离子处于内界或外界不同而引起的异构现象。
例:[Co(NH3)5Br]SO4═[Co(NH3)5Br]2++SO42−[Co(NH3)5SO4]Br ═[Co(NH3)5SO4]++Br−2、水合异构由于水分子处于内界或外界不同而引起的异构现象。
例:[Cr(H2O)4Cl2]Cl.2H2O[Cr(H2O)5Cl]Cl2.H2O3、键合异构配体用不同的配位原子与中心原子键合而产生的异构。
例:[(NH3)5Co-NO2] Cl2、[(NH3)5Co-O-N=O] Cl2[(H2O)5Cr-SCN]2+、[(H2O)5Cr-NCS]2+4、配合异构由于配体在配阳离子和配阴离子之间分配不同而引起的异构。
例:[Co(NH3)6] [Cr(CN)6][Cr(NH3)6] [Co(CN)6]5、配体异构若配体为异构体,则其相应的配合物亦为异构体。
例:[Co(1,2-pn)2Cl2]Cl [Co(1,3-pn)2Cl2]Cl1,2-pn= 1, 2-丙二胺1,3-pn= 1, 3-丙二胺。