配位化学 第4章 配合物的合成方法
- 格式:ppt
- 大小:1.15 MB
- 文档页数:85
无机化学中的配位化合物的合成在无机化学中,许多重要的化学反应中都存在配位化合物的合成。
配位化合物是指带有一个或多个配体的金属离子与一些不含金属离子的分子化合物相互结合形成的复合物。
配位化合物在生物、工业和材料科学中都有着重要的应用。
因此,了解一些基本的配位化合物合成方法是非常必要的。
一. 酸碱法合成酸碱法合成是最常用的合成方法之一。
在此方法中,金属离子首先与碱性配体反应,形成产物的“母液”。
然后,向其中加入酸性配体,使其与金属离子螯合形成所需的配位化合物。
例如,将某些金属离子和氢氧化物反应,可以得到一些碱式金属盐。
接下来,加入某些酸性配体,如某些羧酸盐或胺类,可以得到配位化合物。
例如,可以通过酸碱法合成一些重要的金属络合物,如FeCl3所形成的Fe(C6H5COO)3。
这种化合物是一种强氧化剂,在某些有机反应中得到了广泛的应用。
二. 光合成光合成是另外一个常用的方法,适用于各种水溶性离子或氢氧化物的配位化合物。
在此方法中,将金属离子和配体放入光敏溶液中照射,以光催化的方式促进反应发生。
这种方法需要使用专业的设备,因此,成本比较高,但可以得到高纯度的产物。
例如,对于RhCl3和6,6’-二(β-萘乙酰氨基)-2,2’-双吡啶盐,可以通过光合成得到一个配位化合物。
可以利用这种配位化合物的吸咐特性进行分离和提取某些特定的分子。
三. 热解法热解法也是一个配位化合物的合成方法。
在这种方法中,将金属离子与其它配体混合,加热使得溶剂蒸发,留下固体混合物。
然后,将这个混合物加入到高温的熔盐中进行热解,以形成所需的配位化合物。
例如,可以将铜与苯并芴并吡啶合并形成金属配合物Cu(bpy)(Pbenz), 其中bpy为2,2'-联吡啶,Pbenz为苯并芴并吡啶。
四. 溶剂热法溶剂热法是一种较新的方法。
在这种方法中,将金属离子和配体混入一个溶剂中,在高温高压下反应。
由于高温和高压的影响,反应的速率显著提高。
此外,溶剂热法多能够得到高度晶化的产物,这对于实验室合成和应用都是非常重要的。
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。