配位化学前沿

配位化学的发展进程本页仅作为文档页封面，使用时可以删除This document is for reference only-rar21year.March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。

学配位化学最好的书配位化学是无机化学中的重要分支，研究的是金属离子与配体之间的相互作用及其在化学反应中的应用。

对于学习配位化学的人来说，选择一本好的教材非常重要。

本文将介绍几本被认为是学习配位化学最好的书籍，并对它们的特点和优势进行分析和比较。

1. 《配位化学基础》这本书是由邓宇教授编写的，是一本适合初学者的入门教材。

它系统地介绍了配位化学的基本概念、理论和应用。

书中的内容通俗易懂，结构清晰，有助于读者快速掌握配位化学的基本知识。

此外，书中还包括了大量的实例和练习题，帮助读者巩固所学内容。

2. 《配位化学导论》这本书是由Albert Cotton等人合著的，是一本经典的配位化学教材。

它全面地介绍了配位化学的发展历程、基本理论和实验技术。

书中对于常见的配位化合物进行了详细的描述，包括它们的结构、性质和合成方法等。

此外，书中还涵盖了配位化学在催化、生物化学和材料科学等领域的应用，使读者对配位化学的应用前景有更深入的理解。

3. 《配位化学原理与方法》这本书是由赵凌云教授等人编写的，是一本面向高级学习者的教材。

它系统地介绍了配位化学的基本原理和方法，并深入讨论了配位化学中的一些前沿研究领域。

书中的内容丰富全面，对于配位化学的理论和实验技术都进行了详细的讲解。

此外，书中还介绍了一些常见的配位化合物的合成方法和表征技术，有助于读者掌握实验操作和数据分析的技巧。

4. 《金属配合物化学》这本书是由Roland C. Fischer等人合著的，是一本针对研究人员和专业人士的专著。

它全面地介绍了金属配合物的化学性质和应用。

书中对于金属配合物的结构、稳定性和反应性等进行了深入的探讨，涵盖了配位化学的许多高级内容。

此外，书中还介绍了金属配合物在有机合成、催化剂设计和材料科学等方面的应用，对于专业人士来说具有很高的参考价值。

以上几本书都是学习配位化学的优秀教材。

初学者可以选择《配位化学基础》作为入门教材，它通俗易懂，适合快速掌握基本知识；对于有一定基础的学习者，《配位化学导论》和《配位化学原理与方法》都是不错的选择，它们系统地介绍了配位化学的理论和实验技术，并涵盖了一些前沿研究领域；而对于研究人员和专业人士，《金属配合物化学》是一本很好的专著，它全面地介绍了金属配合物的化学性质和应用。

配位化学及其应用研究配位化学是研究配位化合物、配位键以及金属离子和配体间相互作用的一门化学学科。

在配位化学中，配体是指能够形成配位键和与金属离子形成配位化合物的化学物质，而配位键则是金属离子与配体间相互作用形成的化学键。

配位化学是一门非常重要的化学学科，具有广泛的应用价值。

一、配位化学的原理在配位化学中，金属离子是一个很重要的概念。

金属离子在其独立存在的状态下，往往具有不稳定性和亲水性。

但当金属离子与一些配体结合在一起时，就会形成更为稳定的配位化合物。

配位化合物不仅可以提高金属离子的稳定性，还可以改变金属离子的性质和反应特性。

因此，理解和掌握金属离子与配体间相互作用的原理，对于研究配位化学和应用配位化学有着非常重要的意义。

二、配位化学的应用1. 化学分析配位化学在化学分析中有着非常重要的应用。

配合物分析可以通过比色法、荧光法、磁化强度法等实验技术来实现。

在实验中，化学分析师经常利用金属离子与特定配体结合所产生的荧光现象来检测无机离子。

这种方法不仅可以简便易行，而且有着高灵敏度和高选择性，因此受到广泛的应用。

2. 医学领域配位化学在医学领域中有着广泛的应用。

铁离子是血红蛋白中的关键成分，因此铁配合物在治疗贫血和血液病方面具有重要的作用。

此外，钴配离子与某些配体可以形成一系列的维生素B12复合物，这些复合物在人体内具有极为重要的生物学功能。

3. 工业生产配位化学在工业生产中也具有广泛的应用。

例如，铂配合物用作催化剂在甲烷燃烧中有着重要的作用。

此外，钨、钼、铜、锌等金属的配位化合物也被广泛应用于催化剂、润滑油等领域。

4. 催化剂催化剂在化学反应中有着极为重要的作用。

在较早的化学反应中，常见的催化剂是酸和碱。

不过，在现代配位化学的发展过程中，一些金属离子及其配位化合物也成为了重要的催化剂。

例如，钯催化剂被广泛应用于化学合成中。

由于钯催化剂具有高效、高选择性和简便易行等优点，因此被广泛应用于化学制药、医学和有机合成等领域。

无机化学研究热点和研究进展无机化学是化学学科里其它各分支学科的基础学科，在近年来取得较突出的进展，主要表现在固体材料化学、配位化学等方面。

当前无机化学的发展趋向主要是新型的无机化合物的合成和应用，以及新的研究领域的开辟和建立。

因此21世纪理论与计算方法的运用将大大加强理论和实验更加紧密的结合。

同时各学科间的深入发展和学科间的相互渗透，形成许多学科的新的研究领域。

例如，生物无机化学就是无机化学与生物学结合的边缘学科；固体无机化学是十分活跃的新兴学科；作为边沿学科的配位化学日益与其它相关学科相互渗透与交叉。

一．无机化学研究热点热点一配位化学配位化学是在无机化学基础上发展起来的一门边沿学科。

配位化学在现代化学中占有重要地位。

当前配位化学处于无机化学的主流，配位化合物以其花样繁多的价键形式和空间结构在化学理论发展中，以及与其他学科的相互渗透中成为众多学科的交叉点。

我国配位化学研究已步人国际先进行列，研究水平大为提高。

如:(1)小新型配合物、簇合物、有机金属化合物和生物无机配合物，特别是配位超分子化合物的基础无机合成及其结构研究取得了丰硕成果，丰富了配合物的内涵;(2)开展了热力学、动力学和反应机理方面的研究，特别在溶液中离子萃取分离和均相催化等应用方面取得了成果;(3)现代溶液结构的谱学研究及其分析方法以及配合物的结构和性质的基础研究水平大为提高;(4)随着高新技术的发展，具有光、电、热、磁特性和生物功能配合物的研究正在取得进展，它的很多成果还包含在其它不同学科的研究和化学教学中。

在配位化学学科发展的同时创造出更为奇妙的新材料，揭示出更多生命科学的奥妙。

从超分子之类的新观点研究分子的合成和组装，在我国日益受到重视。

化学模板有助于提供物种和创造有序的组装，但是其最大的困难在于克服热力学第二定律所要求的无序。

尽管目前我们了解了一些局部的组装规律和方法，但比起自然界长期进化而得到的完满而言，还有很大差距。

配位化学包含在超分子化学概念之中。

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]。

化学学科的前沿方向与优先领域基础学科在整个自然科学体系中占有十分重要的地位和作用。

由基础科学研究产生的大量新思想、新理论、新效应等为应用科学提供了理论基础，对现代技术的发展有巨大的推动作用。

国内外大量事实说明，"科学理论不仅更多地走在技术和生产的前面，而且为技术、生产的发展开辟着各种可能的途径"。

基础研究是社会与科学发展的基础，而基础学科的建设与发展，是基础科学研究的基础。

化学和其它科学一样，是认识世界和改造世界重要学科。

它与物理科学、生命科学等相互渗透，不断形成新的交叉学科。

学科的前沿方向与优先领域为：（1）合成化学；（2）化学反应动态学；（3）分子聚集体化学；（4）理论化学；（5）分析化学测试原理和检测技术新方法建立；（6）生命体系中的化学过程；（7）绿色化学与环境化学中的基本化学问题；（8）材料科学中的基本化学问题；（9）能源中的基本化学问题；（10）化学工程的发展与化学基础。

今日化学何去何从今日化学何去何从？对于这个问题有两种回答：第一种回答：化学已有200余年的历史，是一门成熟的老科学，现在发展的前途不大了；21世纪的化学没有什么可搞了，将在物理学与生物学的夹缝中逐渐消微。

第二种回答：20世纪的化学取得了辉煌的成就，21世纪的化学将在与物理学、生命科学、材料科学、信息科学、能源、环境、海洋、空间科学的相互交叉，相互渗透，相互促进中共同大发展。

本文主张第二种回答。

1. 20世纪化学取得的空前辉煌成就并未获得社会应有的认同在20世纪的100年中，化学与化工取得了空前辉煌的成就。

这个“空前辉煌”可以用一个数字来表达，就是2 285万。

1900年在Chemical Abstracts（CA）上登录的从天然产物中分离出来的和人工合成的已知化合物只有55万种。

经过45年翻了一番，到1945年达到110万种。

再经过25年，又翻一番，到1970年为236.7万种。

以后新化合物增长的速度大大加快，每隔10年翻一番，到1999年12月31日已达2 340万种。

化学热点前沿研究报告化学热点前沿研究报告引言化学作为一门基础科学，对社会产生了深远的影响。

随着科技的不断进步和发展，化学研究也呈现出前所未有的热度。

本报告将介绍近年来化学领域的一些热点前沿研究，包括有机合成、材料科学、能源储存以及环境保护等方面的进展。

有机合成有机合成是化学研究的一个重要领域，它涉及到有机化学反应的研究和发展。

近年来，有机合成方法学的研究受到了广泛关注。

不对称催化不对称催化是有机合成中的一项重要技术。

通过引入手性催化剂，可以高效地合成手性分子。

近年来，不对称催化领域取得了许多重要的突破。

例如，科学家们发展了一种新型的手性催化剂，可以实现高度选择性的不对称亚甲基化反应。

这种方法通过催化剂的设计和优化，实现了对手性酮醇的选择性催化还原，构建了多种手性化合物。

可持续合成可持续合成是近年来有机合成领域的一个重要发展方向。

由于传统有机合成过程中产生的废物排放和能源消耗问题，科学家们致力于开发更环保可持续的有机合成方法。

例如，利用可再生能源和新型催化剂，将生物质废料转化为高附加值化合物的研究受到了广泛关注。

这种方法不仅可以解决有机废物处理的问题，还可以为可持续化学工业的发展做出贡献。

材料科学材料科学是化学研究的另一个重要方向，它涉及到新材料的合成、性能表征和应用。

近年来，材料科学领域取得了许多重要的突破。

二维材料二维材料是一类具有特殊结构和性质的材料，具有很大的应用潜力。

石墨烯是最有代表性的二维材料之一，它具有优异的导电性和热导性。

近年来，科学家们发展了一种新型的制备石墨烯的方法，通过化学还原氧化石墨烯的过程中引入氮原子，可以在石墨烯表面形成富含氮的功能化石墨烯。

这种功能化石墨烯具有良好的导电性和催化性能，在能源储存和催化领域具有广阔的应用前景。

纳米材料纳米材料是一种具有纳米尺度尺寸的材料，具有特殊的物理和化学性质。

近年来，科学家们致力于开发新型的纳米材料，并研究其在能源储存和光电器件等领域的应用。

稀土配位及稀土配合物在发光领域的发展与应用赤峰学院化学系化学本科班王丽丹指导教师：桑雅丽前言：含有稀土元素的有机高分子材料, 既具有稀土离子独特的光、电、磁特性,又具有有机高分子材料的优良加工性能，是一种具有潜在应用价值的功能材料,已引起广泛关注。

光致发光稀土有机配合物荧光材料作为无机发光、有机发光研究的交叉学科,有着十分重要的理论研究意义和实际应用价值。

一、稀土配位特性稀土元素是一类典型的金属,能与元素周期表中大多数非金属形成化学键。

在金属有机化合物或原子簇化合物中，有些低价稀土元素还能与某些金属形成金属—金属键。

表1是稀土配合物按化学键的分布情况[1]。

表1稀土配位化合物按化学键的分布由表1的数据表明：在这些化合物中，与稀土直接配位的原子有卤素，氧族(氧、硫、硒、碲)，氮族(氮、磷、砷)，碳族(碳、硅、锗)和氢等五类元素。

按其成键多少，依次是氧、碳、氮、卤素、硫(硒、碲)、氢和磷(砷）。

配位化合物(包括络合离子）及金属有机化合物中中心离子的配位数是指与它结合的δ配体的配位原子数或π配位所提供的π电子对数。

根据图1可以看出稀土有大而多变的配位数，3d过渡金属的配位数通常是4或6，而稀土元素离子最常见的配位数为8或9，这一数值比较接近6s，6p和5d道数的总和；稀土离子具有较小的配体场稳定化能，而过渡金属的晶体场稳定化能较大，所以稀土元素在形成配合物时键的方向不强,配位数在3 ~12范围内变动[2]。

由图1可以看到其中最常见的配位数为8和9，对稀土化学键及电子结构的研究结果表明:大多数稀土化合物中其化学键的性质属极性共价键,稀土常以6s、6p和5d轨轨道参与成键, 其轨道总数为9，这就是稀土化合物配位数以8和9为主的主要原因。

统计数字表明：具有8和9配位数的配合物约占总数的65%，配位数高于8和9的配合物显著减少，配位数低于8和9的配合物数目也显著减少。

二、稀土配位化学[3]配位化学处于多学科交汇点,稀土配位化学是稀土化学活跃的前沿领域之一。