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文檔簡介
1、 隨著科學技術的發(fā)展,人類在隨著科學技術的發(fā)展,人類在18世紀初就相世紀初就相繼研制出許多用經(jīng)典原子價理論不能解釋的化合繼研制出許多用經(jīng)典原子價理論不能解釋的化合物。如:物。如:1704年德國人迪士巴赫(年德國人迪士巴赫(Diesbach)為為研制顏料而得普魯士籃研制顏料而得普魯士籃 Fe4Fe(CN)63 , 1789年法年法國化學家塔薩爾特國化學家塔薩爾特(Tassaert B M)制出了橙黃鹽制出了橙黃鹽 C o ( N H3)6 C l3, 而 后 又 得 到而 后 又 得 到 紅 色 晶 體紅 色 晶 體 Co(NH3)5(H2O)Cl3等等。等等。 本課程僅對配位物的基本知識、配合
2、物的化本課程僅對配位物的基本知識、配合物的化學鍵理論等作簡單介紹。學鍵理論等作簡單介紹。 為區(qū)別于一般簡單化合物,將這些物質(zhì)稱為為區(qū)別于一般簡單化合物,將這些物質(zhì)稱為復雜化合物或配合物復雜化合物或配合物(complex compound)。配合物基本概念配合物基本概念配合物的穩(wěn)定性配合物的穩(wěn)定性配合物的化學鍵理配合物的化學鍵理論論配位化學的應用和發(fā)展前景配位化學的應用和發(fā)展前景配配合物的制備合物的制備特殊類型的配合特殊類型的配合物物本章重點內(nèi)容提要本章重點內(nèi)容提要一、牢固掌握配合物的定義和組成一、牢固掌握配合物的定義和組成 的基本概念。的基本概念。二、了解配合物的分類二、了解配合物的分類三、掌
3、握配合物的幾何異構。三、掌握配合物的幾何異構。四、牢固掌握配合物的命名方法。四、牢固掌握配合物的命名方法。1.1 配合物的定義和組成配合物的定義和組成1.2 配合物的分類配合物的分類1.3 配合物的異構現(xiàn)象配合物的異構現(xiàn)象1.4 配合物的命名配合物的命名講授內(nèi)容講授內(nèi)容:1.1 配合物的定義和組成配合物的定義和組成1.1.1 配合物的定義配合物的定義1.1.3 配合物的組成配合物的組成1.1.2 配合物的形成條件配合物的形成條件1.1.1 配合物的定義配合物的定義 一、配合物的形成:一、配合物的形成: 實驗演示實驗演示CuSOCuSO4 4溶溶液液CuSOCuSO4 4溶液溶液 CuSOCuS
4、O4 4溶液溶液+過量氨水過量氨水 CuSOCuSO4 4溶液溶液+過量氨水過量氨水 CuSO4溶液溶液+過量氨水過量氨水 BaClBaCl2 2溶液溶液 NaOHNaOH溶液溶液 BaClBaCl2 2溶液溶液 NaOHNaOH溶液溶液 無水乙醇無水乙醇示有示有 SO42- 示有示有 SO42- 未能查出未能查出Cu2+ 示有示有Cu2+ X射線晶體衍射證明為射線晶體衍射證明為Cu(NH3)4SO4 AgCl是一種難溶于水的白色沉淀,每是一種難溶于水的白色沉淀,每100g 水中可溶解水中可溶解1.3510-4g ,利用反應:利用反應: Ag+ + Cl- AgCl 檢驗檢驗 Ag+ 或或 C
5、l- 離子。離子。 Ag(NH3)2+叫銀氨絡離子或配離子,其叫銀氨絡離子或配離子,其中中Ag+和和NH3以配位鍵相結合,這類化合物叫配以配位鍵相結合,這類化合物叫配位化合物,簡稱配合物。位化合物,簡稱配合物。 AgCl既不溶于強酸,也不溶于強堿,卻易既不溶于強酸,也不溶于強堿,卻易溶于氨水,因為:溶于氨水,因為:AgCl + 2NH3H2O=Ag(NH3)2+ + Cl- + 2H2O二、配合物的定義二、配合物的定義 金屬陽離子(或中性原子)與一定數(shù)目的金屬陽離子(或中性原子)與一定數(shù)目的中性分子(或陰離子)以配位鍵方式結合形成中性分子(或陰離子)以配位鍵方式結合形成具有一定特性的結構單元具
6、有一定特性的結構單元配合單元(配離配合單元(配離子),配離子跟與其帶有相反電荷的離子結合子),配離子跟與其帶有相反電荷的離子結合而生成的中性化合物,叫而生成的中性化合物,叫 配合物。配合物。例如:例如:Ag(NH3)2Cl , K2HgI4 ,Ni(CO)4 Cu(NH3)4SO41.1.2 配合物的形成條件配合物的形成條件配位鍵配位鍵的存在是配合物與其它物質(zhì)最本質(zhì)的區(qū)別的存在是配合物與其它物質(zhì)最本質(zhì)的區(qū)別配體有孤對電配體有孤對電子或不定域電子或不定域電子子中心離子中心離子有空軌道有空軌道1.1.3 配合物的組成配合物的組成 Cu ( NH3 ) 4 SO4中心離子中心離子 配位體配位體 配位
7、體數(shù)配位體數(shù) 外界離子外界離子內(nèi)內(nèi) 界界外外 界界 配離子中有形成體、配位體、配位原子和配位配離子中有形成體、配位體、配位原子和配位數(shù)等數(shù)等 。 (1)形成體)形成體(中心原子或中心離子)(中心原子或中心離子) 有空軌道,可以接受電子對的金屬陽離子有空軌道,可以接受電子對的金屬陽離子或中性原子,叫形成體?;蛑行栽?,叫形成體。又稱中心離子或中心又稱中心離子或中心原子。原子。 一定是有空軌道,可以接受電子對的金屬。一定是有空軌道,可以接受電子對的金屬。 如如:Cu2+、Fe2+、Fe3+、Ag+等;少數(shù)高等;少數(shù)高氧化態(tài)的非金屬元素也可以作中心離子。如:氧化態(tài)的非金屬元素也可以作中心離子。如:B
8、F4-、SiF62-其中的其中的B3+、Si4+等;中心原子等;中心原子 如:如:Ni(CO)4中的中的 Ni等。等。 (形成體是電子對的受體)(形成體是電子對的受體)(2)配位體)配位體 金屬陽離子(形成體)周圍的一定數(shù)目的陰金屬陽離子(形成體)周圍的一定數(shù)目的陰離子或中性分子,叫配位體。離子或中性分子,叫配位體。 配位體是具有可提供孤對電子或配位體是具有可提供孤對電子或電子的分子電子的分子 或離子?;螂x子。如:如:NH3、H2O、X、CO、NO、N2、 CN、SCN、OH、乙烯、苯、環(huán)戊二烯等。乙烯、苯、環(huán)戊二烯等。(3)配位原子和配位數(shù))配位原子和配位數(shù) 在配位體中,直接與中心原子或中心
9、離子相在配位體中,直接與中心原子或中心離子相結合的(即給出電子對的)原子叫配位原子。結合的(即給出電子對的)原子叫配位原子。 例如:例如:NH3中的中的 N、H2O中的中的 O、CO中的中的C或或O都可以。都可以。(配位體是電子對的給予體)(配位體是電子對的給予體)能作配位原子的原子有能作配位原子的原子有10種:種: H C N O F P S Cl Br I配位數(shù)配位數(shù)在配合物的內(nèi)界與中心原子或中心離在配合物的內(nèi)界與中心原子或中心離 子直接相結合的配位原子的數(shù)目,叫子直接相結合的配位原子的數(shù)目,叫 配位數(shù)。配位數(shù)。例如:在例如:在AlF63 中中Al3+ 的配位數(shù)是的配位數(shù)是6。 (4)配位
10、體的類型)配位體的類型 單齒配體單齒配體 一個配體中只能提供一個配位原子與中心一個配體中只能提供一個配位原子與中心離子成鍵的叫單齒配體。單齒配體與中心離子離子成鍵的叫單齒配體。單齒配體與中心離子形成簡單配合物。形成簡單配合物。如:如:X 、OH 、CN 、 NH3 、CO、ROH 、 H2O、 NO、PR3、 PPh3、P(OR)3等。等。 配合物種類繁多,主要是由于配體的種類配合物種類繁多,主要是由于配體的種類多。根據(jù)配體能提供的配位原子數(shù)和結構特征多。根據(jù)配體能提供的配位原子數(shù)和結構特征,主要可分為以下幾類。,主要可分為以下幾類。 在有些配體中含有兩個配位原子,如在有些配體中含有兩個配位原
11、子,如(SCN) 離子,結構為線性離子,結構為線性 以以S為配位原子時,為配位原子時, -SCN 硫氰根硫氰根 以以N為配位原子時,為配位原子時, -NCS 異硫氰根異硫氰根又如又如 NO2 : 以以N為配位原子時,為配位原子時, - -NO2 硝基硝基 以以O為配位原子時,為配位原子時, - -ONO 亞硝酸根亞硝酸根兩可配體兩可配體 多齒配體:多齒配體:一個配體中,含有二個或二個以上一個配體中,含有二個或二個以上 配位原子同時與中心原子或中心離配位原子同時與中心原子或中心離 子相鍵合的配體。子相鍵合的配體。其齒數(shù)可以是其齒數(shù)可以是2, 3,4,5,6。 如無機含氧酸根:如無機含氧酸根: S
12、O42 、 CO32 、 PO43 如有機酸根:如有機酸根: CH3 COO 既可作單齒也可作二齒配體。既可作單齒也可作二齒配體。SOOO:O: 螯合配體螯合配體 同一配體中兩個或兩個以上的配位原子直接同一配體中兩個或兩個以上的配位原子直接與同一金屬離子配合成環(huán)狀結構的配體稱為螯與同一金屬離子配合成環(huán)狀結構的配體稱為螯合配體。合配體。螯合配體是多齒配體中最重要且應用螯合配體是多齒配體中最重要且應用最廣的。最廣的。 如:乙二胺(如:乙二胺(en)、)、氨基丙酸根、氨基丙酸根、 乙二胺四乙酸根(乙二胺四乙酸根(edta4)等。等。雙齒配體雙齒配體H2NCH2CH2NH2NN乙二胺乙二胺(en) 聯(lián)
13、吡啶聯(lián)吡啶(bpy)舉例如下:舉例如下:NN CCRROCOR_1,10-二氮菲(鄰菲咯啉)二氮菲(鄰菲咯啉) 雙酮雙酮四齒配體四齒配體NOCoNOL二水二水楊醛縮乙二楊醛縮乙二胺合鈷胺合鈷Co(Salen)(phen 鄰二氮菲鄰二氮菲)六齒配體六齒配體六齒配體:乙二胺四乙酸根六齒配體:乙二胺四乙酸根(edta 4- -)- -:OOCH2C CH2COO: - - N - - CH2 - - CH2 N- -:OOCH2C CH2COO: - - 螯合配體與中心離子形成具有環(huán)狀結構(螯螯合配體與中心離子形成具有環(huán)狀結構(螯環(huán))的配合物,即螯合物。環(huán))的配合物,即螯合物。如:如:二乙二胺合銅(
14、二乙二胺合銅()Cu(en)22+ 結構如下:結構如下: CuN H2 - - CH2N H2 - - CH2H2C H 2 NH2C H 2 N2+EDTA配合物的結構配合物的結構 能提供能提供鍵電子與中心原子配位的配體稱鍵電子與中心原子配位的配體稱為為鍵配體,簡稱鍵配體,簡稱配體。例如:配體。例如: 乙烯乙烯 C2H4 丁二烯丁二烯 CH2=CH-CH=CH2 苯苯 C6H6 環(huán)戊二烯基環(huán)戊二烯基 C5H5- 配體配體 由由配體形成的配合物稱為配體形成的配合物稱為配合物。配合物。配合物通常出現(xiàn)在過渡金屬配合物中。配合物通常出現(xiàn)在過渡金屬配合物中。 (5) 影響配位數(shù)的因素影響配位數(shù)的因素
15、中心原子的影響中心原子的影響 配體的影響配體的影響 外界條件的影響:配體濃度和溫度外界條件的影響:配體濃度和溫度周期數(shù)周期數(shù)(離子半徑離子半徑):氧化數(shù):氧化數(shù):體積大?。后w積大?。弘姾桑弘姾桑篘i(CN)42- + CN- (過量過量) = Ni(CN)53-Cr(CN)63-, Mo(CN)74-PtIICl42-, PtIVCl62-AlF63-, AlCl4-SiF62-, SiO44-溫度越高,配合物越容易離解,配位數(shù)越小。溫度越高,配合物越容易離解,配位數(shù)越小。(6)配位數(shù)和配位體數(shù))配位數(shù)和配位體數(shù)對于單齒配體:對于單齒配體: 配位數(shù)配位數(shù) = 配位體數(shù)配位體數(shù)對于多齒配體:對于
16、多齒配體: 配位數(shù)配位數(shù) = 配位體數(shù)配位體數(shù)配位體齒數(shù)配位體齒數(shù)例如:例如: 配位體數(shù)配位體數(shù) 配位數(shù)配位數(shù) Co(NH3)6Cl3 6 6 Cu(H2O)4SO4 4 4 Co(en)3Cl3 3 6 Ca(edta)2 1 6以以Co(NH3)6Cl3 為例說明配合物的組成:為例說明配合物的組成: Co(NH3)6 Cl3中心離子中心離子配位體配位體配位體數(shù)配位體數(shù)內(nèi)界內(nèi)界外界外界1.2 配合物的分類配合物的分類 1、按所含中心原子數(shù)目分類、按所含中心原子數(shù)目分類單核配合物單核配合物多核配合物多核配合物單核配合物:只含有一個中心離子的配合物。單核配合物:只含有一個中心離子的配合物。如:如
17、: Cu(NH3)4 2+多核配合物:含有二個或二個以上中心離子的多核配合物:含有二個或二個以上中心離子的 配合物。配合物。55353ClNHCrOHCrNH 2、按配合物所含配體的種類分類、按配合物所含配體的種類分類單一配體配合物單一配體配合物混合配體配合物混合配體配合物單一配體配合物:單一配體配合物: 如:如:FeF63-、Ag(CN)2-、Cu(NH3)42+混合配體配合物:混合配體配合物:如:如: Pt(NH2)(NO2)(NH3)2 Co (NH3) 5H2O(SCN)3 3、按配體的齒數(shù)分類、按配體的齒數(shù)分類簡單配合物簡單配合物螯合物螯合物簡單配合物:單齒配體形成的配合物。簡單配合
18、物:單齒配體形成的配合物。如:如: Fe(CN)6 3- Co(NH3)6Cl3 Pt(NH2)(NO2)(NH3)2 Co(NH3)2(NO2)4 螯合物:多齒配體與中心離子形成的具有環(huán)狀螯合物:多齒配體與中心離子形成的具有環(huán)狀 結構的一類配合物。結構的一類配合物。如:如: Cu(en)2 2+ CuCH2-H2NCH2-H2NNH2-CH2NH2-CH22+ 4、按配合物的價鍵特點分類、按配合物的價鍵特點分類經(jīng)典配合物經(jīng)典配合物非經(jīng)典配合物非經(jīng)典配合物經(jīng)典配合物:能用經(jīng)典價鍵理論說明配位鍵的形經(jīng)典配合物:能用經(jīng)典價鍵理論說明配位鍵的形 成,中心離子具有正常氧化數(shù)。成,中心離子具有正常氧化數(shù)
19、。如:如: Fe(H2O)6 3+ Co(NH3)6Cl3 Pt(NH2)(NO2)(NH3)2 Co(NH3)2(NO2)4 非經(jīng)典配合物:如非經(jīng)典配合物:如-酸配合物、酸配合物、-配合物等;配合物等;特點:配體除給予孤對電子或特點:配體除給予孤對電子或電子外,還可以電子外,還可以接受中心原子的接受中心原子的d電子形成反饋電子形成反饋鍵;中心原子一鍵;中心原子一般為低價、零價或負價的過渡金屬。般為低價、零價或負價的過渡金屬。F e二茂鐵二茂鐵如 : 羰 基 配 合 物如 : 羰 基 配 合 物Ni(CO)4 、Fe(CO)5 及夾心配合物二茂及夾心配合物二茂鐵、二苯鉻等。鐵、二苯鉻等。 具有
20、兩個或兩個以上金屬原子以具有兩個或兩個以上金屬原子以M-M鍵直鍵直接結合而成的化合物,稱原子簇狀化合物,簡接結合而成的化合物,稱原子簇狀化合物,簡稱簇合物。稱簇合物。 5、原子簇狀化合物、原子簇狀化合物 如:如:P2O74- 稱同多酸配合物,稱同多酸配合物,PO3(Mo3O10)3-,稱雜多酸配合物;種類繁多。,稱雜多酸配合物;種類繁多。6、同多酸、雜多酸配合物、同多酸、雜多酸配合物 它有很多類型,按配體分:羰基簇、鹵素它有很多類型,按配體分:羰基簇、鹵素簇、簇、 ;按金屬原子數(shù)分:二核簇、三核簇、;按金屬原子數(shù)分:二核簇、三核簇、四核簇四核簇等。等。 環(huán)骨架上帶有環(huán)骨架上帶有O、N、S、P或
21、或As等多個配位等多個配位原子的多齒配體形成的配合物。原子的多齒配體形成的配合物。 如雙環(huán)戊二烯基合鐵(如雙環(huán)戊二烯基合鐵()二茂鐵結構二茂鐵結構示意。兩個茂基的示意。兩個茂基的鍵中的所有鍵中的所有電子與電子與Fe2+形形成過渡鍵型。成過渡鍵型。 7、大環(huán)配合物、大環(huán)配合物8、夾心配合物、夾心配合物 大環(huán)配體主要有兩種類型:大環(huán)配體主要有兩種類型: (1)冠醚,(冠醚,(2)穴醚和球醚。)穴醚和球醚。F e1.3 配合物的異構現(xiàn)象配合物的異構現(xiàn)象1.3.1 幾何異構現(xiàn)象幾何異構現(xiàn)象1.3.2 旋光異構現(xiàn)象旋光異構現(xiàn)象1.3.3 構造異構構造異構配合物的異構現(xiàn)象:配合物的異構現(xiàn)象: 在配合物中,
22、兩個或多個化學組成相在配合物中,兩個或多個化學組成相同(具有相同的化學式),但分子中原子同(具有相同的化學式),但分子中原子間連接方式或空間排布方式不同而引起的間連接方式或空間排布方式不同而引起的結構和性質(zhì)不同的現(xiàn)象,叫結構和性質(zhì)不同的現(xiàn)象,叫配合物的異構配合物的異構現(xiàn)象?,F(xiàn)象。1.3.1 幾何異構現(xiàn)象幾何異構現(xiàn)象 幾何異構現(xiàn)象:幾何異構現(xiàn)象:化學組成相同,配體在空化學組成相同,配體在空間的位置不同而產(chǎn)生的異構現(xiàn)象。間的位置不同而產(chǎn)生的異構現(xiàn)象。(1)平面正方形的配合物)平面正方形的配合物 Pt (NH3) 2Cl2 有兩種幾何異構體。有兩種幾何異構體。PtH3NH3NClClPtNH3H3N
23、ClCl順式順式反式反式順式順式二氯二氯二氨合鉑二氨合鉑()反式反式二氯二氯二氨合鉑二氨合鉑()(cis)(trans)兩種異構體,由于結構不同,性質(zhì)差別很大。兩種異構體,由于結構不同,性質(zhì)差別很大。順式順式二氯二氯二氨合鉑二氨合鉑()反式反式二氯二氯二氨合鉑二氨合鉑() 棕黃色,有極性,有抗癌活性,在水中溶棕黃色,有極性,有抗癌活性,在水中溶解度較大(解度較大(0.2577g /100g H2O),水解后能與草水解后能與草酸反應,形成酸反應,形成 Pt (NH3) 2 (C2O4 ) 。 呈淡黃色,無極性,無抗癌活性,在水中呈淡黃色,無極性,無抗癌活性,在水中溶解度較?。ㄈ芙舛容^?。?.03
24、66g /100g H2O),水解后不能水解后不能與草酸反應。與草酸反應。 也可以用也可以用en區(qū)分兩種異構體;順式能發(fā)生區(qū)分兩種異構體;順式能發(fā)生反應。反應。 對于配體完全不同的平面正方形配合物,對于配體完全不同的平面正方形配合物,幾何異構體有三種。例如:幾何異構體有三種。例如: Pt Cl Br NH3(Py)PtPyH3NClBrPtPyH3NBrClPtBrH3NClPy順式順式一氯一氯一溴一溴一氨一氨一吡啶合鉑一吡啶合鉑() 反式反式一氯一氯一溴一溴一氨一氨一吡啶合鉑一吡啶合鉑() 具有不對稱二齒配體如:氨基乙酸根具有不對稱二齒配體如:氨基乙酸根(gly) NH2CH2COO與與Pt
25、()形成的平面正方形成的平面正方形配合物,具有兩種幾何異構體。形配合物,具有兩種幾何異構體。PtNH2H2NOOCH2H2CO= CC=Ocis-Pt(gly)2PtNH2H2NOOCH2H2CO= CC=Otrans-Pt(gly)2(2)八面體的配合物)八面體的配合物 對于對于M(abcdef)型配合物,幾何異構體型配合物,幾何異構體最多,為最多,為15種。種。 對于對于 Ma4b2或或 Ma2b4型配合物,只有兩種型配合物,只有兩種幾何異構體。幾何異構體。例如:例如: Co(NH3) 4Cl2 + 有兩種幾何異構體有兩種幾何異構體 一種是順式,另一種是反式。一種是順式,另一種是反式。例如
26、:例如: Pt(NH3)(Py)(Cl)(Br)(NO2)(NO3) CoH3NH3NClClNH3NH3CoNH3H3NClClNH3NH3(cis-) 順式順式(trans-)反式反式cis-二氯二氯四氨合鈷四氨合鈷()離子離子trans-二氯二氯四氨合鈷四氨合鈷()離子離子 對于配合物中有兩個對稱的雙齒配體的對于配合物中有兩個對稱的雙齒配體的 M(AA)2b2型配合物,型配合物, 也有兩種幾何異構體。也有兩種幾何異構體。例如:例如: Cr(en)2Cl2 +配離子配離子CrClClenenCrClClenencis-Cr(en)2 Cl2+trans-Cr(en)2 Cl2+ 對于配合物
27、中有兩個非對稱的雙齒配體對于配合物中有兩個非對稱的雙齒配體的的 M(AB)2b2型配合物,有型配合物,有5種幾何異構體。種幾何異構體。MbbBAABMbbBAABMbbBAABMbbABABMbbABBA 對于配合物中有三個不對稱的雙齒配體對于配合物中有三個不對稱的雙齒配體的的 M(AB)3 型配合物,型配合物, 有兩種幾何異構有兩種幾何異構體。例如:體。例如:Cr(gly)3 (gly:甘氨酸根:甘氨酸根NH2CH2COO)CrNOglyglyglyNNOOCrNOglyglyglyNNOOcis-Cr(gly)3trans-Cr(gly)3 對于對于 MA3B3型八面體配合物,幾何異構體有
28、型八面體配合物,幾何異構體有兩種,一種是面式,一種是經(jīng)式。兩種,一種是面式,一種是經(jīng)式。經(jīng)式經(jīng)式-三氯三氯三氨合鈷三氨合鈷()面式面式-三氯三氯三氨合鈷三氨合鈷()fac- Co(NH3)3Cl3 mer- Co(NH3)3Cl3 CoH3NH3NClClNH3ClCoH3NH3NClClClNH31.3.2 旋光異構現(xiàn)象旋光異構現(xiàn)象 旋光異構又叫對映異構。旋光異構又叫對映異構。 對映異構對映異構:組成相同,空間構型相同,互為不:組成相同,空間構型相同,互為不可重疊的鏡像關系,就象人的左右手一樣,這樣的可重疊的鏡像關系,就象人的左右手一樣,這樣的異構體叫異構體叫對映異構體對映異構體。 例如:例
29、如: MA2B2 C2型八面體配合物有一對對映型八面體配合物有一對對映異構體。異構體。MBCABACMBACBAC 四面體型配合物當四個配體完全不同時,才四面體型配合物當四個配體完全不同時,才會有一對對映異構體。會有一對對映異構體。MABCDMABCD鏡面鏡面互為鏡像關系互為鏡像關系 例如:例如: Rh(en)2Cl2 +八面體配合物有一對對映八面體配合物有一對對映異構體。異構體。RhClClenenRhClClenen()-cis- Rh(en)2Cl2 +左旋左旋-順順- Rh(en)2Cl2 +右旋右旋-順順- Rh(en)2Cl2 +(+)-cis- Rh(en)2Cl2 +1.3.3
30、 構造異構構造異構有以下七種常見類型:有以下七種常見類型:(1)配位位置異構)配位位置異構(2)配位異構)配位異構(3)配位體異構)配位體異構(4)電離異構)電離異構(5)水合異構)水合異構(6) 聚合異構聚合異構(7) 鍵合異構鍵合異構(1)配位位置異構)配位位置異構 多核配合物特有的異構現(xiàn)象;配體在兩個中心多核配合物特有的異構現(xiàn)象;配體在兩個中心離子之間具有不同的分布。例如:離子之間具有不同的分布。例如: (NH3)4CoOHO HCo(NH3)2Cl2 Cl (NH3)3CoOHOHCo(NH3)3Cl (2)配位異構)配位異構 這種異構僅存在于由這種異構僅存在于由配陽離子配陽離子和和配
31、陰離子配陰離子所所組成的鹽中組成的鹽中,它們之間的差別在于配陽離子和配它們之間的差別在于配陽離子和配陰離子中配位體分布情況不同陰離子中配位體分布情況不同,有以下幾種情況:有以下幾種情況:Cu(NH3)4 PtCl4 和和 Pt(NH3)4 CuCl4金屬離子相同,但配體不同。金屬離子相同,但配體不同。 如:如: Co(NH3)6 Co(NO2)6 和和 Co(NH3)4 (NO2)2Co(NH3)2(NO2)4如:如:Co(NH3)6 Cr(CN)6和和 Cr(NH3)6 Co(CN)6金屬離子不同,配體也不同。金屬離子不同,配體也不同。氧化態(tài)不同的金屬離子與不同的配位體鍵合氧化態(tài)不同的金屬離
32、子與不同的配位體鍵合如:如:Pt()(NH3)4 Pt()Cl6 和和 Pt()(NH3)4 Cl2 Pt() (NH3)2 Cl4(3)配位體異構)配位體異構 如果有兩個配位體互為同分異構體,則相應如果有兩個配位體互為同分異構體,則相應的配合物也互為異構體,叫配位體異構。例如:的配合物也互為異構體,叫配位體異構。例如:CH3CH2NH2CHNH2CH2NH2CH2NH2CH21,2二氨基丙烷(二氨基丙烷(L)1,3二氨基丙烷二氨基丙烷(L) 它們與它們與Co3+形成的配合物形成的配合物 Co L2 Cl2 Cl 和和 Co L2Cl2 Cl互為配位體異構體?;榕湮惑w異構體。 (4)電離異構
33、)電離異構 若配合物的化學組成相同,但在溶液中電離若配合物的化學組成相同,但在溶液中電離產(chǎn)生不同的離子,則它們互稱為產(chǎn)生不同的離子,則它們互稱為電離異構電離異構。 例如:例如: Co(NH3)5Br SO4 Co(NH3)5Br 2+ + SO42暗紫色暗紫色 Co(NH3)5 SO4 Br Co(NH3)5 SO4+ + Br紫紅色紫紅色(5)水合異構)水合異構 凡是化學組成相同,但水分子在內(nèi)界和外界凡是化學組成相同,但水分子在內(nèi)界和外界分布不同的配合物,互為分布不同的配合物,互為水合異構水合異構。例如:例如:CrCl36H2O 有三種水合異構體。有三種水合異構體。 Cr(H2O)6 Cl3
34、 Cr(H2O)5 Cl Cl2 H2O 紫色紫色藍綠色藍綠色綠色綠色 Cr(H2O)4 Cl2 Cl 2H2O (6)聚合異構)聚合異構 具有相同的化學式,各個聚合異構體的化學具有相同的化學式,各個聚合異構體的化學式是最簡式的式是最簡式的 n 倍。例如:倍。例如: Co(NH3)3(NO2)3 n =1 Co(NH3)6 Co(NO2)6 n =2 Co(NH3)4(NO2)2 Co(NH3)2(NO2)4 n =2 Co(NH3)5(NO2) Co(NH3)2(NO2)4 2 n =3 Co(NH3)6 Co(NH3)2(NO2)4 3 n =4 Co(NH3)4(NO2) 2 3 Co(
35、NO2)6 n =4 Co(NH3)5(NO2) 3 Co(NO2)6 2 n =5(7)鍵合異構)鍵合異構 若一種單齒配體含有兩個可能用于配位的不若一種單齒配體含有兩個可能用于配位的不同配位原子時同配位原子時,可能產(chǎn)生可能產(chǎn)生鍵合異構鍵合異構。例如:。例如:NO2NO2 (以以N作配位原子)作配位原子)ONO(以以O作配位原子)作配位原子) Co(NH3)5(NO2) 2+ 與與 Co(NH3)5(ONO) 2+ Cr (H2O)5SCN 與與 Cr (H2O)5 NCS 這種能以不同配位原子與同種金屬離子相鍵這種能以不同配位原子與同種金屬離子相鍵合的配體稱為異性雙位配體。合的配體稱為異性雙
36、位配體。 可見,多原子配體分別以不同種配位原子與可見,多原子配體分別以不同種配位原子與中心離子鍵合的現(xiàn)象稱為中心離子鍵合的現(xiàn)象稱為鍵合異構鍵合異構。練習題:練習題: 畫出八面體構型配合物的幾何異構體。畫出八面體構型配合物的幾何異構體。 1. Pt(NH3) 2(OH)2Cl2 2. Pt(en) NH3 NO2 Cl2Cl 3. Co(NH3)3 (NO3) 3 4. Cr(H2O) 4 Br2 Br 2H2O答案:答案: 1、五種(、五種(Ma2b2c2)2、 四種四種 (MAAa2bc)3、 兩種兩種4、 兩種兩種 PtHOH3NClClNH3OHPtClOHClOHNH3NH3PtHOH
37、3NOHClNH3 ClPtH3NH3NOHOH Cl ClPtClClOHOHNH3NH3CrClClenNH3NO2CrClNO2 enNH3ClCrClNH3 enClNO2CrNO2NH3 enClCl1.4 配合物的命名配合物的命名1.4.1 配離子的命名配離子的命名1.4.2 配合物的命名配合物的命名1.4.3 配離子中配體的位次配離子中配體的位次1.4.4 配體的命名配體的命名1.4.5 配位原子標記配位原子標記1.4.6 幾何異構體的命名幾何異構體的命名1.4.7 橋基多核配合物的命名橋基多核配合物的命名 1.4.8 含不飽和配體配合物的命名含不飽和配體配合物的命名1.4.9
38、簇狀配合物的命名簇狀配合物的命名1.4.1 配離子的命名配離子的命名配離子命名順序:配離子命名順序:配位體數(shù)配位體數(shù)配位體名稱配位體名稱介字介字(“絡絡”或或“合合”)中心離子名稱中心離子名稱中心離子電荷中心離子電荷(羅馬符號羅馬符號)。 也可以用阿拉伯數(shù)字也可以用阿拉伯數(shù)字,如:如:(1-),(2+)等表示配等表示配離子電荷。離子電荷。 如果配體不只一種,命名時要將不同配體之如果配體不只一種,命名時要將不同配體之間加間加 “ ”隔開。隔開。例如:例如: Co(NH3)6 3+ 六氨合鈷六氨合鈷()配離子配離子五氨五氨一水合鈷一水合鈷()配離子配離子Co (NH3) 5H2O3+一氯一氯 一硝
39、基一硝基 二二(乙二胺乙二胺)合鈷合鈷()配離子配離子Co (en)2 (NO2) Cl +五氨五氨一水合鈷一水合鈷(3+)配離子配離子一氯一氯 一硝基一硝基 二二(乙二胺乙二胺)合鈷合鈷(1+)配離子配離子 Fe(CN)6 3-六氰合鐵(六氰合鐵()配離子)配離子六氰合鐵(六氰合鐵(3-)配離子)配離子 Co(NH3)2(NO2)4 四硝基四硝基二氨合鈷二氨合鈷()配離子配離子四硝基四硝基二氨合鈷二氨合鈷(1-)配離子配離子1.4.2 配合物的命名配合物的命名 方法:采用一般無機化合物的命名方法。方法:采用一般無機化合物的命名方法。若配離子是陽離子若配離子是陽離子外界是簡單陰離子外界是簡單陰
40、離子稱稱某化某某化某外界是酸根陰離子外界是酸根陰離子稱稱某酸某某酸某若配離子是陰離子若配離子是陰離子外界是氫離子外界是氫離子稱為稱為某酸某酸外界是金屬陽離子外界是金屬陽離子稱稱某酸鹽某酸鹽例如:例如: Co(NH3)6Cl3 Cu(H2O)4SO4H2 SiF6 H2 PtCl6 K4 Fe(CN)6 硫氰酸五氨硫氰酸五氨一水合鈷一水合鈷()Co (NH3) 5H2O(SCN)3Na3 Ag (S2O 3 ) 2 二硫代硫酸合銀二硫代硫酸合銀()酸鈉酸鈉Co (NH3)3 (NO2)3 三硝基三硝基 三氨合鈷三氨合鈷()氯化六氨合鈷氯化六氨合鈷()硫酸四水合銅硫酸四水合銅()六氟合硅六氟合硅(
41、)酸酸六氯合鉑六氯合鉑()酸酸六氰合鐵六氰合鐵()酸鉀酸鉀1.4.3 配離子中配體的位次配離子中配體的位次1、先無機,后有機;、先無機,后有機;2、先陰離子,后中性分子;、先陰離子,后中性分子;3、陰離子命名順序為:、陰離子命名順序為: O2 (氧)、氧)、Cl (氯)、氯)、NO(亞硝基)亞硝基)、CN(氰)、氰)、NCO(氰酸根)、氰酸根)、SCN(硫氰酸根)、硫氰酸根)、NCS(異硫氰酸根)、異硫氰酸根)、SO42(硫酸根)、硫酸根)、NO2(硝基)、硝基)、ONO(亞硝酸根)亞硝酸根)、C2O42(草酸根)、草酸根)、OH(羥基)羥基)4、中性分子命名順序為:、中性分子命名順序為:按配
42、位原子元素符號的英文字母順序排列命名。按配位原子元素符號的英文字母順序排列命名。例如:例如: NH3 在前,在前,H2O在后。在后。 5、 同類配位體,配位原子相同,按配位體同類配位體,配位原子相同,按配位體中原子數(shù)的多少命名,少的在前,多的在后。中原子數(shù)的多少命名,少的在前,多的在后。例如:例如: NH3 在前,在前,NH2OH在后。在后。 6、同類配位體,配位原子相同,配位體中原、同類配位體,配位原子相同,配位體中原子數(shù)也相同,則按結構式中與配位原子直接相連子數(shù)也相同,則按結構式中與配位原子直接相連的原子元素符號的英文字母順序。的原子元素符號的英文字母順序。 例如:例如: NH2 在前,在
43、前,NO2 在后。在后。 7、配體化學式相同,但是配位原子不同,、配體化學式相同,但是配位原子不同,如:如: NO2和和ONO,按配位原子的元素符號英按配位原子的元素符號英文字母順序排列;若配位原子尚不清楚,則以配文字母順序排列;若配位原子尚不清楚,則以配離子的化學式中所列的順序為準。離子的化學式中所列的順序為準。1.4.4 配體的命名配體的命名 1、無機陰離子配體、無機陰離子配體一般稱為一般稱為“某根某根”,“亞某根亞某根”,如:,如:SCN,ONO。但是,但是,NH2 稱為氨基;對于中文名稱稱為氨基;對于中文名稱的單音節(jié)陰離子的單音節(jié)陰離子,可用單音節(jié)名稱代替離子名稱??捎脝我艄?jié)名稱代替離
44、子名稱。例如:例如:F- Cl- Br- I- O2- H- S2- HS- OH- CN- N3- 氟氟 氯氯 溴溴 碘碘 氧氧 氫氫 硫硫 巰巰 羥羥 氰氰 疊氮疊氮 2、中性分子配體、中性分子配體 一般保留原來名稱,但是一般保留原來名稱,但是NO、CO分別稱為分別稱為亞硝酰和羰基;(亞硝酰和羰基;(O2)叫雙氧,如果不加括號,叫雙氧,如果不加括號,表示過氧離子表示過氧離子O22 。3、有機配體、有機配體(1)當烴基連接于金屬時,一般都表現(xiàn)為陰離)當烴基連接于金屬時,一般都表現(xiàn)為陰離子,在計算氧化數(shù)時,也把它們當成陰離子。但子,在計算氧化數(shù)時,也把它們當成陰離子。但是在配離子中還是按照一般
45、的基來命名。是在配離子中還是按照一般的基來命名。例如:例如:K2 Cu (C2H) 3 三三(乙炔基乙炔基)合銅合銅()酸鉀酸鉀五氯五氯一一(苯基苯基)合銻合銻()酸鉀酸鉀K Sb Cl 5 (C6H 5) (2)從有機化合物中失去質(zhì)子而形成陰離子)從有機化合物中失去質(zhì)子而形成陰離子,都都用用“根根”字結尾字結尾(烴類除外烴類除外)。如:如:CH3 COO 乙酸根乙酸根 ,(CH3)2N 二甲胺根二甲胺根 CH3CONH 乙酰胺根。乙酰胺根。 (3)有機配體命名時)有機配體命名時,一定要用小括號括起來。一定要用小括號括起來。例如:(苯甲酸根),(對氯苯甲酸根)等。例如:(苯甲酸根),(對氯苯甲
46、酸根)等。 (4)有機配體命名時,均采用系統(tǒng)命名法,一)有機配體命名時,均采用系統(tǒng)命名法,一般不得用俗名,但是有些習慣名稱可以表明有機般不得用俗名,但是有些習慣名稱可以表明有機物的結構,仍可以使用。物的結構,仍可以使用。例如:乙酰丙酮,例如:乙酰丙酮,8-羥基喹啉等。羥基喹啉等。OHN1.4.5 配位原子標記配位原子標記 如果一個配體上有幾個可能的配位原子,為了如果一個配體上有幾個可能的配位原子,為了標明配位原子是哪個原子,必須將配位原子的元標明配位原子是哪個原子,必須將配位原子的元素符號放在配位體名稱之后。素符號放在配位體名稱之后。例如:二硫代草酸根例如:二硫代草酸根CCSSOOOOOOCC
47、CCSSNiSSK2 若硫作配位原子,命名時若硫作配位原子,命名時稱為稱為“二硫代草酸根二硫代草酸根S,S; 若氧作配位原子,若氧作配位原子,命名時稱為命名時稱為“二硫代草酸根二硫代草酸根O,O。稱為:二(二硫代草酸根稱為:二(二硫代草酸根S,S)合鎳合鎳()酸鉀。酸鉀。1.4.6 幾何異構體的命名幾何異構體的命名(1)用結構詞頭命名:)用結構詞頭命名:順式順式(cis-),反式反式(trans-),面式面式(fac-),經(jīng)式經(jīng)式(mer-)。例如:例如:平面正方形配合物平面正方形配合物 MaabbMaabb順式順式(cis-)反式反式(trans-)八面體配合物八面體配合物如:如:PtH3N
48、H3NClClPtNH3H3NClCl順式順式二氯二氯二氨合鉑二氨合鉑()反式反式二氯二氯二氨合鉑二氨合鉑()cis二氯二氯二氨合鉑二氨合鉑()trans二氯二氯二氨合鉑二氨合鉑()MabbbbaMbbbbaa順式順式(cis-)反式反式(trans-)MaabbbaMbbbaaa面式面式(fac-)經(jīng)式經(jīng)式(mer-)如:如:cis二氯二氯四氨合鉑四氨合鉑()trans二氯二氯四氨合鉑四氨合鉑()PtClNH3H3NNH3ClH3NPtClClNH3NH3H3NH3Nfac-三氯三氯三氨合鈷三氨合鈷()mer-三氯三氯三氨合鈷三氨合鈷()CoClClNH3ClH3NH3NCoClClClNH
49、3H3NH3N(2)若配合物中含有多種配位體,詞頭不夠用,)若配合物中含有多種配位體,詞頭不夠用,此時用小寫的英文字母作位標,表明配體的空間此時用小寫的英文字母作位標,表明配體的空間位置。位置。Mabdc通常為順時針按配體順序開始通常為順時針按配體順序開始平面正方形的位標規(guī)定:平面正方形的位標規(guī)定:如:如:PtNH2OHO2NNH3PyCl命名為:命名為: 氯化氯化a-硝基硝基b-氨氨c-羥氨羥氨d-(吡啶吡啶)合鉑合鉑()PtPyH3NClBrPtPyH3NBrCla-氯氯b-溴溴d-氨氨c-(吡啶吡啶)合鉑合鉑()a-氯氯d-溴溴c-氨氨b-(吡啶吡啶)合鉑合鉑()八面體的位標規(guī)定:八面體
50、的位標規(guī)定:Mbcedfa如:如:氯化氯化af-二氨二氨-bc-二水二水-de-二二(吡啶吡啶)合鈷合鈷()CoOH2OH2PyPyNH3NH3Cl31.4.7 橋基多核配合物的命名橋基多核配合物的命名 1. 在橋聯(lián)基團在橋聯(lián)基團(或原子或原子)的前面用希臘字母的前面用希臘字母-表表示,并加中圓點示,并加中圓點“”與配合物其它部分隔開。兩與配合物其它部分隔開。兩個或多個橋聯(lián)基團時,用二(個或多個橋聯(lián)基團時,用二( -)等表示。)等表示。例如:例如:ClClClClClClFeFe命名為:二命名為:二(-氯氯) 四氯合二鐵四氯合二鐵()或或 二二(-氯氯) 二二 二氯合鐵二氯合鐵() COFeCOCOCOCOCOFeCOCOCO再如:再如:命名為:三命名為:三(-羰基羰基) 二二(三羰基合鐵三羰基合鐵) 2. 如果橋基以不同配位原子與兩個中心原子連接如果橋基以不同配位原子與兩個中心原子連接時,要在橋基名稱的后面加上配位原子的元素符時,要在橋基名稱的后面加上配位原子的元素符號來標明。號來標明。例如:例如:命名為:命名為: -亞硝酸根亞硝酸根(O,N) 二二(-羥基羥基) 六六 氨合二鈷氨合二鈷() OHCoH3NH3NH3NOHONCoNH3NH3NH3O3+3. 復雜的多核配合物按以下位標順序命名。復雜的多核配合物按以下位標順序命
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