（纺织化学与染整工程专业论文）稀土发光配合物的合成、性能研究及在功能纺织品中的应用.pdf

j i i i i iiliiii l l lijij l f l l j i j l l ji i i i l l ljiij y 1814 6 7 6 东华大学学位论文原创性声明 本人郑重声明：我恪守学术道德，崇尚严谨学风。所呈交的学 位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。 除文中已明确注明和引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或 集体已经发表或撰写过的作品及成果的内容。论文为本人亲自撰写， 我对所写的内容负责，并完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 学位论文作者签名：红窆一向 日期：j 帅少年月加日 东华大学学位论文版权使用授权书 学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意 学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论 文被查阅或借阅。本人授权东华大学可以将本学位论文的全部或部分内 容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保 存和汇编本学位论文。， t 保密囱，在兰竺年解密后适用本版权书。 本学位论文属于 不保密口。 学位论文作者签名：弓壬勃两 指导教师签名： 妄毽 日期：0 7 计年莎月们日日期：驴j 一年乡胸 摘要 摘要 功能分子材料的设计、合成、组装及其光电磁性质是当前配位化 学和材料科学的一个研究热点。其中稀土发光配合物是一类重要的功 能分子材料。若将其应用于纺织品还是一个崭新的课题。本论文围绕 这一重要课题，开展了稀土e u ( i i i ) 和t b ( i i i ) 与苯羧酸系列的研究工作。 用沉淀法，在乙醇和水的混合介质中合成了e u ( i i i ) 和t b ( i i i ) 与苯 甲酸、邻苯二甲酸、均苯三甲酸、均苯四甲酸的二元发光配合物及它 们与1 ，10 一邻菲哕啉形成的三元发光配合物；并在聚乙烯吡咯烷酮 介质中合成了二元发光配合物。应用容量分析和原子发射光谱分析结 合红外光谱和热分析确定了2 4 个体系的稀土配合物组成。其中 e u l ( p h e n ) l0 h 2 0 和p v p e u l 2 h 2 0 两种配合物未见文献报道。 测定了稀土e u ( i i i ) 、t b ( i i i ) 与苯羧酸系列的红外光谱，红外光谱 分析结果表明：当配体相同时红外光谱在4 0 0 4 0 0 0c m 1 波数范围内 谱图极其相似，这是由于官能团相同，出峰位置相同、峰强相同、峰 形相同所至；组成为均苯三甲酸的配合物系列六个体系的一与一 两峰的差值v 均在l7 0e m o 附近，小于均苯三甲酸钠盐的av = 19 5 c m 。证明了羧基氧与e u ( i i i ) 和t b ( i i i ) 为桥式配位。 用x 射线衍射分析、扫描电镜和透射电镜，研究了稀土e u ( i i i ) 、 t b ( i i i ) 与苯羧酸系列配合物的结构与形态。结果表明：同一条件下合 成不同种类的发光配合物其形状不同，这与物质的本性有关，但均为 晶体物质。首次发现e u l ( p h e n ) 10 h 2 0 和p v p e u l 2 h 2 0 为棒状纳 米晶体。 系统研究了稀土e u ( i i i ) 、t b ( i i i ) 与苯羧酸系列配合物的热稳定 性。热分析结果指出：稀土e u ( i i i ) 、t b ( i i i ) 与苯羧酸系列配合物均具 有很高的热稳定性。空气中( 除t b 2 l 3 6 h 2 0 在3 l7 分解) ，分解温 摘要 度均大于4 3o ，且苯环上羧基的多少及羧基的位置，对配合物的热 稳定性影响不大。热分解机理结果表明：配合物总是先失去吸附水， 而后是化学结合水和配体，最后形成e u 2 0 3 、t b 2 0 3 。首次报道三酸和 四酸系列配合物的差热曲线峰值有如下规律： 二元配合物 三元配合物 p v p 配合物 测定了稀土e u ( i i i ) 、t b ( i i i ) 与苯羧酸系列配合物的荧光光谱。结 果表明：稀土与配体形成配合物后发射光谱不因改变配体而改变其发 光位置。由此可知，配体的三重态能级是否与稀土离子的激发态能级 匹配是影响稀土离子发光的重要因素，而与配体种类无关。首次发现 纳米p v p e u l 2 h 2 0 在615n m 的发射强度大于非纳米【e u l ( h 2 0 ) 5 】 h 2 0 在6 l5n m 的发射强度。 首次用湿法纺丝的方法将稀土发光配合物邻苯二甲酸铽与粘胶 纤维作用制备出发光纤维。研究了稀土粘胶发光纤维的光谱性质。结 果表明：在30 4n m 波长处漫反射率最小，吸收最大。与粘胶纤维相比， 发光纤维在紫外有较好的吸收。并且两条光谱曲线的峰形、峰位及其 相似。这一结果表明：发光配合物在纤维中仍保持其原有的性质。 首次用超声波处理方法将均苯四甲酸铕和均苯四甲酸铽应用于 羊毛纤维，制备出在紫外光下发红光和发绿光的羊毛。研究了稀土发 光羊毛纤维的光谱性质。测试结果表明：发光纤维与配合物光谱没有 差别，说明基质对稀土发光配合物的发射波长基本没有影响。 关键词：e u ( i i i ) ；t b ( i i i ) ；芳香羧酸；发光配合物；纺织品 s y n t h e s i sa n dp r o p e r t i e si n v e s t i g a t i o no fr a r ee a r t hl u m i n e s c e n t c o o r d i n a t e dc o m p l e xa n di ta p p l i c a t i o nf o rf u n c t i o n a lt e x t i l e a b s t r a c t t h ed e s i g n , s y n t h e s i sa n da s s e m b l yo ff u n c t i o n a lm o l e c u l em a t e r i a l sh a v ei n s p i r e d c o n s i d e r a b l er e s e a r c hi n t e r e s ti nm m e r i a ls c i e n c ef i e l db e c a u s eo ft h e i ru n i q u eo p t i c a l ， e l e c t r o n i c ，m a g n e t i cp r o p e r t i e s r a r ee a r t hl u m i n e s c e n tc o m p l e xi sa ni m p o r t a n tf u n c t i o n a l m a t e r i a l i ti san o v e lf i e l dt h a ta p p l i e dr a r ee a r t hl u m i n e s c e n tc o m p l e x e si nt h et e x t i l e p r o d u c t s a c c o r d i n gt o t h ea b o v e m e n t i o n e dp u r p o s e sa n dt h ed e s i g nt h o u g h t s ，t h e r e s e a r c ho fe u ( i i i ) a n dt b ( i i i ) c o o r d i n a t i n gt oas e r i e sb e n z e n ec a r b o x y l i ca c i dh a v eb e e n s t u d yi nt h i sp a p e r t h eb i n a r yl u m i n e s c e n tc o m p l e xo fr a r ee a r t ho fe u ( i i i ) a n dt h ( i i i ) 、航t l lb e n z e n o i c a c i d ( b a ) ，p h t h a l i ca c i d ，t r i m e s i ca c i d ，p y r o m e l l i t i ca c i d ( p m a ) a r es y n t h e s i z e di nt h e a l c o h o la n dw a t e rm i x e ds o l v e n t b yd e p o s i t i n gm e t h o d t h e i rt e r n a r yl u m i n e s c e n t c o m p l e x e sa r ef o r m e dw i m1 10 - p h e n a n t h r o l i n ea n d r a r ee a r t h l u m i n e s c e n tm a t e r i a l s o fl u m i n e s c e n tc o m p l e xs y s t e m sa r ef o r m e di np o l y v i n y l p y r r o l i d o n em e d i a t h e v o l u m ea n a l y s i sc o m b i n e d 丽t ha t o me m i s s i o ns p e c t r u ma n a l y s i s ，f t i ra n dt h e r m a l a n a l y s i ss h o w e dt h et w e n t yf o u rk i n d sr a r ee a r t hc o m p l e xc o m p o s i t i o n s t h en a n o r o d so f e u l ( p h e n ) 10h 2 0a n dp v p e u l 。2h 2 0h a v eb e e nr e p o r t e di nt h i sp a p e rf o rt h ef i r s tt i m e t h ef t i rs p e c t r u mr e s u l t so ft h er a r ee a l t he u ( i i i ) ，t b ( i i i ) c o m p l e x e s 谢t has e r i e so f b e n z e n o i ca c i ds h o w e dt h a tt h e i rs p e c t r u m sa r ev e r ys i m i l a ra tw a v e4 0 0 4 0 0 0 c m 1u n d e r t h es a m el i g a n d sb e c a u s et h e yh a v et h es a m ef u n c t i o ng r o u p s ，p e a kp o s i t i o n s ，p e a k i n t e n s i o na n ds a m ep e a ks h a p e s ；t h ed i f f e r e n c ev a l u eo f 一a n d么i ns o d i u m t r i m e s i c a c i di sa v = 19 5c m 一，b u tt h ed i f f e r e n c ev a l u eo fc o o r d i n a t i o nc o m p o u n di s a v = 17 0 c m ，w h i c hl o w e rt h a n19 5c m t h i si n d i c a t e st h a tt h eh y d r o g e ni nc a r b o x y l g r o u po f t r i m e s i ca c i da r ea l ls u b s t i t u t e d ，w h i c hf u r t h e rc o n f o r m e dt h a tc a r b o x y lo x y g e ni s c o o r d i n a t e dw i t he u ( i i i ) a n dtb ( iii ) b yb r i d g ec o o r d i n a t i o n t h em o r p h o l o g i e sa n ds t r u c t u r eo fc o m p l e x e sw e r eo b s e r v e dt h r o u g hx r d ，s e m ，t e m t h er e s u l t ss h o w e dt h a td i f f e r e n tl u m i n e s c e n tc o m p l e x e sh a dt h ed i f f e r e n tm o r p h o l o g i e si n t h es a m es y n t h e t i c a l l yc o n d i t i o n s ，a n dt h e c r y s t a l o f e u l ( p h e n ) 。10 h 2 0a n d a b a t r a c t 一一一一一一一一 p vp e u l 2 h 2 0i sn a n o r o d s t h et h e r m a ld e c o m p o s i t i o no ft h ee u ( i i i ) a n dt b ( i i i ) c o m p l e x e sw i t hb e n z e n o i ca c i d w a si n v e s t i g a t e d b yt ga n dd t a t h er e s u l t ss h o w e dt h a tr a r ee a r t he u ( i i i ) a n d t b ( i i i ) c o m p l e x e sw i t hb e n z e n o i ca c i dh a v ev e r yh i g ht h e r m a ls t a b i l i t i e si nt h ea i r t h e c o m p l e x e sa r ed e c o m p o s e di nh i g h 4 3 0 ( e x c e p tt b e l 3 6 h 2 0i n317 ) t h et h e r m a l d e c o m p o s i t i o nm e c h a n i s ms h o w e dt h a tt h em o s te a s i e rt ob el o s ti sw a t e rm o l e c u l e t 1 1 e n t h ep h e n ，a n df o r m e dt h ec r y s t a le u 2 0 3 ，t b 2 0 3 f o rt h ef i r s tt i m ew er e p o r t e d t h ep h e n o m e n at h a tt h ed t ac u r v eo ft r i m e s i ca c i da n dp y r o m e l l i t i ca c i dc o m p l e x e s h a v er u l e sa sf o l l o w s ： b i n a r yc o m p l e x e s t e r n a r yc o m p l e x e s p v pc o m p l e x e s t h er e s u l t so ff l u o r e s c e n ts p e c t r u m so ft h ee ua n dt bc o m p l e x e ss h o w e dt h a te m i s s i o n s p e c t r u m so fr a r ee a r t hc o m p l e x e sw i t hl i g a n d sd o n tc h a n g ep e a kp o s i t i o nw i t hc h a n g i n g l i g a n d s ，s oi ti si m p o r t a n tf a c t o r so fe f f e c t sl u m i n e s c e n to ft h er a r ee a r t hi o nw h e t h e rt r i p l e t e n e r g ya r em a t c h e d 、) v i t he x c i t a t i o ne n e r g yo ft h er a r ee a r t hi o n ，n o tr e l e v a n t 、) r i t l lt h e l i g a n d s e u - ln a n o r o d se m i te u 3 + c h a r a c t e r i s t i cr e dl u m i n e s c e n c e i na d d i t i o n t h er e l a t i v e i n t e n s i t yo f615 n mo fn a n o m e t e re u - li ss t r o n g e rt h a nt h a to fo r d i n a r ye u - l ，a n dt h ep e a k o fn a n o m e t e re u li sb r o a d e rt h a nt h a to fo r d i n a r ye u l t h el u m i n e s c e n tv i s c o s ef i b e rw a sp r e p a r e dw i t ht h em e t h o do fw e ts p i n n i n gb yr e a c t i n g o ft h eo b t a i n e dt e r b i u mp h t h a l i ca c i da n dv i s c o s ef i b e rf o rt h ef i r s tt i m e t h el u m i n e s c e n c e p r o p e r t i e so fl u m i n e s c e n tf i b e rw e r em e a s u r e d ，t h er e s u l t ss h o w e dt h a tt h es c a t t e r e d r e f l e c t i o ni sl o w e rn e a r3 0 4 n ma n da d s o r p t i o na t t a c h e dt h eh i g h e s t t h es c a t t e r e dr e f l e c t i o n s p e c t r as h o w e dt h a tt h ev i s c o s ef i b e ra d d e dl u m i n e s c e n tc h e l a t eh a sm o r eo b v i o u st h e s c a t t e r e dr e f l e c t i o ns p e c t r ao fu l t r a v i o l e tl i g h tt h a nt h a to fb a r ec i s c o e sf i b r ea n dt h et w o a d s o r p t i o ns p e c t r u m sa r es i m i l a ri nt h ep e a ks h a p e s ，p e a kp o s i t i o n s i ti n d i c a t e dt h a t l u m i n e s c e n tc o m p l e x e sd i dn o tc h a n g et h e i rl u m i n e s c e n t p r o p e r t i e si nt h ef i b e r s t h el u m i n e s c e n tw o o lf i b e rw a sp r e p a r e du s i n gt h em e t h o do fu l t r a s o n i ct e c h n o l o g yb y r e a c t i n go ft h eo b t a i n e de u r o p i u m - p y r o m e l l i t i ca c i da n dt e b r i u m - p y r o m e l l i t i ca c i dw i t h w o o lf i b e r t h el u m i n e s c e n c ep r o p e r t i e so fl u m i n e s c e n tw o o lf i b e rw e r em e a s u r e d ，t h e r e s u l t ss h o w e dt h a tt h ec h a r a c t e r i s t i cl u m i n e s c e n c es p e c t r ai ss i m i l a rt ot h a to fc o o r d i n a t e d c o m p l e xa n ds h o w e dt h a tt h ew o o lh a sn o te f f e c to nt h ee m i s s i o nw a v e l e n g t ho fr a r ee a r t h l u m i n e s c e n tc o m p l e x e s i v a u t h o r 一( d y e i n g a n df i n i s h i n g ) s u p e r v i s e db y k e y w o r d ：e u ( i i i ) ；t b ( i i i ) ；a r o m a t i cc a r b o x y l i ca c i d ；l u m i n e s c e n tc o m p l e x ；t e x t i l e p r o d u c t v 目 录 摘要i 第1 章绪论1 1 1 引言1 1 2 配合物化学l 1 2 1 回顾2 1 2 2 理论与应用4 1 2 3 配位化学的研究方法6 1 3 稀土发光配合物8 1 3 1 发光现象8 1 3 2 发光的分类9 1 3 3 稀土离子发光1 1 1 3 4 稀土配合物发光。1 3 1 3 5 稀土芳香羧酸发光配合物1 7 1 4 稀土在纺织品中应用19 1 5 本论文研究的目的、意义和内容2 1 参考文献2 3 第2 章稀土铕和铽与均苯四甲酸发光配合物的合成与性能研究2 9 2 1 引言2 9 2 2 试剂、仪器及测试方法3 0 2 2 1 试剂3 0 2 2 2 仪器及测试方法3 0 2 3e u ( i i i ) 、t b ( i i i ) 一( h 4 l ) 二元发光配合物的合成与性能研究3 1 2 3 1 合成及组成分析3l 2 3 2 配合物的红外光谱( f 1 一i r ) x 射线衍射( x r d ) 扫描电镜( s e m ) 分析3 2 2 3 3 热分析( t g - d t a ) 分析3 4 目录 2 3 4 荧光光谱( p l ) 分析 2 4e u ( i i i ) 、t b ( i i i ) - h 4 l 一_ p h e n 三元发光配合物的合成与性能研究 2 4 1 合成及组成分析 2 4 2 配合物的红外光谱( f t i r ) x 射线衍射( x r d ) 扫描电镜( s e m ) 2 4 3t g - d t a 分析 2 4 4p l 分析 2 5p v p 中e u ( i i i ) 、t b ( i i i ) 与h 4 l 发光配合物的合成与性能研究 2 5 1 合成及组成分析 2 5 2 配合物的红外光谱( f t i r ) x 射线衍射( x r d ) 扫描电镜( s e m ) 2 5 3t g d t a 分析 2 5 4p l 分析 2 6 本章小结 参考文献 第3 章稀土铕和铽与均苯三甲酸发光配合物的合成与性能研究 3 1 引言 3 2 试剂、仪器及测试方法 3 2 1 试剂 3 2 2 仪器及测试方法5 2 3 3e u ( i i i ) 、t b ( i i i ) - h 3 l 二元发光配合物的合成与性能研究5 2 3 3 1 合成及组成分析5 2 3 3 2 配合物的红外光谱( f t i r ) x 射线衍射( x r d ) 扫描电镜( s e m ) 分析5 3 3 3 3t g - d t a 分析5 6 3 3 4p l 分析5 7 3 4e u ( i i i ) 、t b ( i i i ) _ h 3 l p h e n 三元发光配合物的合成与性能研究5 9 3 4 1 合成及组成分析5 9 3 4 2 配合物的红外光谱( f t - i r ) x 射线衍射( x r d ) 扫描电镜( s e m ) 分析6 l 3 4 3t g - d t a 乡 析6 4 目录 3 4 4p l 分析6 5 3 5p v p 中e u ( i i i ) 、t b ( i i i ) 离子与h 3 l 发光配合物的合成与性能研究6 7 3 5 1 合成及组成分析6 7 3 5 2 配合物的红外光谱( f t i r ) x 射线衍射( x r d ) 扫描电镜( s e m ) 分析6 7 3 5 3t g - d t a 分析6 9 3 5 4p l 分析7 0 3 6 本章小结7 2 参考文献7 4 第4 章稀土铕和铽与邻苯二甲酸发光配合物的合成与性能研究7 7 4 1 引言7 7 4 2 试剂、仪器及测试方法7 7 4 2 1 试剂7 7 4 2 2 仪器及测试方法7 7 4 3e u ( i i i ) 、t b ( i i i ) 一h 2 l 二元发光配合物的合成与性能研究7 8 4 3 1 合成及组成分析7 8 4 3 2 配合物的红外光谱( f 1 一i r ) x 射线衍射( x r d ) 扫描电镜( s e m ) 分析7 8 4 3 3t g - d t a 分析8 1 4 3 4p l 分析8 2 4 4e u ( i i i ) 、t b ( i i i ) - h 2 l _ p h e n 三元发光配合物的合成与性能研究8 3 4 4 1 合成及组成分析8 3 4 4 2 配合物的红外光谱( f t 一工r ) x 射线衍射( x r d ) 扫描电镜( s e m ) 分析8 4 4 4 3t g - d t a 分析8 6 4 4 4p l 分析8 6 4 5p v p 中e u ( i i i ) 、t b ( i i i ) 与h 2 l 发光配合物的合成与性能研究8 7 4 5 1 合成及组成分析8 7 4 5 2 配合物的红外光谱( f t - i r ) x 射线衍射( x r d ) 扫描电镜( s e m ) 分析8 8 4 5 3t g - d t a 分析9 0 目录 4 5 4p l 分析9 1 4 6 本章小结9 1 参考文献9 3 第5 章稀土铕和铽与苯甲酸发光配合物的合成与性能研究9 4 5 1 引言9 4 5 2 试剂、仪器及测试方法9 4 5 2 1 试剂9 4 5 2 2 仪器及测试方法。9 4 5 3e u ( i i i ) 、t b ( i i i ) - hl 发光配合物的合成与性能研究9 5 5 3 1 合成及组成分析9 5 5 3 2 配合物的红外光谱( f t i r ) x 射线衍射( x r d ) 扫描电镜( s e m ) 分析9 5 5 3 3t g d t a 分析9 8 5 3 4p l 分析9 9 5 4e t a ( i i i ) 、t b ( i i i ) h l _ p h e n 三元发光配合物的合成与性能研究。1 0 0 5 4 1 合成及组成分析1 0 0 5 4 2 配合物的红外光谱( f t i r ) x 射线衍射( x r d ) 扫描电镜( s e m ) 分析1 0 0 5 4 3t g d t a 分析1 0 3 5 4 4p l 分析1 0 4 5 5 p v p 中e u ( 1 1 1 ) 、t b ( i i i ) h l 发光配合物的合成与性能研究1 0 5 5 5 1 合成及组成分析10 5 5 5 2 配合物的红外光谱( f t i r ) x 射线衍射( x r d ) 扫描电镜( s e m ) 分析1 0 5 5 5 3t g - d t a 分析1 0 7 5 5 4p l 分析1 0 8 5 6 本章小结1 0 9 参考文献1 10 第6 章稀土发光配合物在纺织品中的应用1 13 6 1 引言1 13 目录 6 2 主要原料、仪器及测试方法1 1 5 6 2 1 主要原料：l15 6 2 2 仪器及测试方法：115 6 3 含有邻苯二甲酸铽配合物粘胶纤维的制备与荧光性质测定1 1 6 6 3 1 发光粘胶纤维制备11 6 6 3 2 发光粘胶纤维荧光光谱测定一1l6 6 3 3 发光粘胶纤维漫反射光谱测定1 l8 6 3 4 发光粘胶纤维118 6 4 含有均苯四甲酸铕配合物发光羊毛的制备与荧光性质测定11 9 6 4 1 发光羊毛的制备11 9 6 4 2 发光羊毛的荧光光谱测定1 1 9 6 5 含有均苯四甲酸铽配合物发光羊毛的制备与荧光性质测定1 2 0 6 5 1 发光羊毛的制各12 0 6 5 2 发光羊毛的荧光光谱测定1 2 0 6 6 本章小结12 1 参考文献12 2 第7 章总结12 4 攻读博士学位期间发表的论文和成果目录1 2 7 致谢12 9 第1 章绪论 第1 章绪论 纺织品与人类生活密切相关。随着科学技术的迅速发展，人们对 纺织品的要求越来越高。从单一的防寒保温及装饰转向具有多种功能， 包括特殊功能的方向发展。据专家预测：21 世纪的纺织品是多样化的， 如具有：保健调温、变色隐身、可食救生、不需洗涤、不怕雨水、伸 缩自如、没有皱痕、久穿如新、多姿多彩、防虫治病等功能。其中变 色功能，就是能随周围环境的不同和温度的变化而改变颜色。其奥妙 在于纺织纤维采用光致变色性染料染色，一旦环境变化，光致变色染 料受到新的光线照射后，能变成与新环境相适应的颜色。另外，也可 利用物理化学方法，使染料的分子结构及排列随温度不同而改变。这 在军事和特殊环境中有较好的应用价值。所以，开发新型高性能、多 功能纺织品，对于提高产品档次和附加值，为市场提供高质量的服装、 服饰和工业、军事用纺织材料，具有重要意义【l j 。 在目前已有的光致变色染料中，许多为有机荧光化合物。开发和 研究新的荧光化合物领域无疑是十分必要的。 稀土发光配合物是发光领域中一个重要的组成部分。稀土配合物 介于无机金属离子和有机配体之间，既具有有机物的高荧光量子效率 的优点，又有无机物的耐久性好的特点，因此被认为是最具有应用前 景的一类发光材料。研究表明：稀土在羊毛、亚麻、纯棉、真丝、粘 胶、人造棉、晴纶等各种天然纤维及化纤等制品的加工中已有应用 2 - 2 1 1 ，但将稀土发光配合物应用于纺织品还是一个崭新的课题。 1 2 配合物化学 稀土离子与配体反应形成配合物是稀土元素的重要化学性质。为 第1 章绪论 了研究稀土发光配合物，了解和掌握有关配位化学的发展历史和相关 基本理论是必要的【22 1 。 1 2 1 回顾 配位化学是在无机化学基础上发展起来的一门学科。它所研究的 主要对象为配位化合物( c o o r d i n a t i o nc o m p o u n d s ，简称配合物) 。按照 我国的标准命名，配合物是由可以给出孤对电子或多个不定域电子的 一定数目的离子或分子( 称为配体) 和具有接受孤对电子或多个不定 域电子的空位的原子或离子( 统称为中心原子) 按一定的组成和空间 构型所形成的化合物 2 3 1 。经典的配位化学则仅限于金属或金属离子 ( 中心原子) 和其他离子或分子( 配体) 相互作用的化学。 配位化学的创立是以2 6 岁的年轻学者w e r n e ra 在18 9 3 所发表 的一篇著名论文为标志。当时是为了解释p t c l 2 ( n h 3 ) 2 与 c o c l 3 ( n h 3 ) 6 分子加合物以及p t c l 2 k c i 与p t c l 2 2 k c i 复盐这些 当时认为很复杂的化合物( c o m p l e x e s ，旧称络合物) 的结构而提出的 一种理论。例如：对于本来很稳定的分子c o c l 3 和n h 3 反应后生成了 较为复杂的另一个稳定的新化合物c o c l 3 6 n h 3 。他认为金属原子有 主价和副价之分。上例中钴的主价为3 和3 个氯原子结合，而副价为 6 和6 个氨分子结合。其主要概念反映在他19 0 5 年所著的无机化学 新概念一书中。h e d l e y 将该书第二版译成英文【24 1 。翻译成英文时 “c o o r d i n a t i o n ( 配位作用) 这个名词就包含了分子组建( m o l e c u l a r o r g a n i z a t i o n ) ，甚至分子化合物的概念，并成为近代分子识别 ( m o l e c u l a rr e c o g n i t i o n ) 领域的先驱。 早期的配位化学集中在研究以金属阳离子受体为中心( 作为酸) 和以含n ，o ，s ，p 等给体原子的配体( 作为碱) 而形成的所谓“w e r n e r 配合物”。第二次世界大战期间，无机化学家在围绕耕耘周期表中某些 元素化合物的合成中得到发展。特别是在美国实行原子核裂变曼哈顿 ( m a n h a t t a n ) 工程基础上所发展的铀和超铀元素的研究，无机化学， 2 第1 章绪论 特别是配合物水溶液中反应的热力学和动力学研究的迅猛进步被认为 是无机化学在美国复兴的开始。学术上代表性的成果是t a u b e 应用3 6 c l 同位素对配合物内球和外球的电荷转移机理研究。 2 0 世纪5 0 年代以来，由于x 射线衍射仪，停留法等结构和快速 动力学测定仪器以及计算机等技术的发展，使得可以对整个周期表中 的其它元素化合物进行深入的无机化学研究。工业化及高技术的发展 对无机化合物和新材料提出了新的要求。从学科上看，l9 51 年p a n s o n 和m i l l e r 对二茂铁的合成打破了传统配位键的概念。由于配合物的本 性及其稳定性差别很大，随着其内容不断的发展和丰富，配合物又被 扩展为是由两种或更多种可以独立存在的简单物种相结合而可以独立 存在的一种新化合物。这时不再强调它的规则几何构形，而是注重其 组建方式，并使无机化合物和有机化合物的界限变得很不明确。由于 这种多中心键配合物的实践及理论的出现，n y h o l m 将它称之为开始了 无机化学的复兴时期。这也反映在美国化学年会中参加无机化学分组 的人数远多于其它分组。 进一步的研究就扩展到包含多齿螯合物，混配配合物，多核配合 物烯烃，炔烃和芳香烃等有机配体所形成的有机金属的丌一配合物， 金属簇合物，大环配合物，甚至各类生物模拟