配位化学1PPT学习教案

1、会计学1 配位化学配位化学1 2021-8-162 6.6.典型配合物的制备和表典型配合物的制备和表 征举例征举例 第1页/共51页 2021-8-163 一一. .配合物配合物(coordination compound (coordination compound oror complex) complex)基本概基本概 念念 第2页/共51页 2021-8-164 MLn 金属金属(metal, M) , Lewis(metal, M) , Lewis酸酸, ,电子对的受体电子对的受体. . For example:For example: 族：族： IVB VB VIB VIIB VI

2、II IB IIB 金属：金属： Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn ns2(n-1) d2 d3 3d5 4s1 d5 d6 d7 d8 3d10 4s1 d10 第3页/共51页 2021-8-165 配体配体( ligand, L)( ligand, L) , Lewis, Lewis碱碱, ,电子对给体电子对给体 S S2-2- NHNH3 3 CNCN- - X X- - EDTA EDTA etcetc 配位数（配位数（coordination number,CN )coordination number,CN ) HgSHgS2 22- 2- CN=4, Zn(E

3、DTA) CN=4, Zn(EDTA)2- 2- CN=6, CN=6, Cu(CN)Cu(CN)2 2 - - CN=? CN=? 配位数配位数 化学计量比化学计量比 配位数配位数 配体数配体数 第4页/共51页 2021-8-166 1. 单齿配体单齿配体(monodentate ligands(monodentate ligands） X- （F 、Cl 、Br 、I ） NH3 、NR3 、PR3、PPh3、P(OR)3, etc 2. 多齿配体（多齿配体（polydentate ligandspolydentate ligands） 乙二胺（乙二胺（en）、）、EDTA、吡嗪、吡嗪、

4、2,2-联吡啶联吡啶(bpy)、邻、邻 菲咯啉菲咯啉(phen)、 双酮双酮, etc NH2 NH2 CSC 2 NH 2 NH O 第5页/共51页 2021-8-167 H2N CH2CH2 NH2NN 乙二胺(en) 2,2-联吡啶 (bpy) NN C C R R O CO R _ 1,10-二氮菲（二氮菲（phen） 双酮双酮 第6页/共51页 2021-8-168 第7页/共51页 2021-8-169 第8页/共51页 2021-8-1610 第9页/共51页 2021-8-1611 第10页/共51页 2021-8-1612 第11页/共51页 2021-8-1613 第12

5、页/共51页 2021-8-1614 第13页/共51页 2021-8-1615 第14页/共51页 2021-8-1616 EDTA配合物的结构配合物的结构 第15页/共51页 2021-8-1617 2. 命名命名(中文中文、英文英文） 国际纯粹与应用化学联合会（国际纯粹与应用化学联合会（IUPAC）命名委员会制定和通过，中国化学会根据汉语习惯改编而成。）命名委员会制定和通过，中国化学会根据汉语习惯改编而成。 IUPAC 命名系统的概述命名系统的概述: 1）化学式的写法）化学式的写法: 中心金属原子中心金属原子在前，接着是在前，接着是阴离子配体阴离子配体，然后是，然后是中性配体中性配体。

6、较复杂的配体使用其缩写符号代替完全的化学式较复杂的配体使用其缩写符号代替完全的化学式 （如用（如用 en 代替代替 H2NC2H4NH2 等等). 第16页/共51页 2021-8-1618 配位实体配位实体（金属与配体构成的（金属与配体构成的内界内界），用中括号括起来），用中括号括起来 ，如，如 CoCl3(NH3)3. 整个化合物的化学式，整个化合物的化学式，阳离子在前，阴离子在后阳离子在前，阴离子在后， 如如 K2Ni(CN)4, CoCl2(NH3)4Cl. 在化学式前加一前缀，以指明配体在空间的排列特点（在化学式前加一前缀，以指明配体在空间的排列特点（ 异构体，手性等）异构体，手性等

7、） cis-, trans-, mer-, fac- 分别表示顺式、反式、经式、分别表示顺式、反式、经式、 面式结构，面式结构， 如如 cis-CoCl2(NH3)4+, d和和l表示手性表示手性, l（左旋，（左旋，levorotatory， “-”, d(右旋，右旋， dextorotatory，“+”). 如如d-Co(en)33+ 第17页/共51页 2021-8-1619 示。示。 第18页/共51页 2021-8-1620 当配体是一很长名称的有机化合物或复杂配体时，给该配体加一圆括号。如果中心离子有多种价态，则应在中心离子名称后的括弧中以罗马数字表示其氧化态。也可在配离子名称后的

8、圆括号内以阿拉伯数字（如当配体是一很长名称的有机化合物或复杂配体时，给该配体加一圆括号。如果中心离子有多种价态，则应在中心离子名称后的括弧中以罗马数字表示其氧化态。也可在配离子名称后的圆括号内以阿拉伯数字（如1，-2）表明配离子所带的电荷。例如）表明配离子所带的电荷。例如 Co(NH3)63+ 六氨合钴（六氨合钴（III）离子；）离子； Co(NH3)5H2O3+ 五氨五氨水合钴（水合钴（III）离子）离子 或或 五氨五氨水合钴（水合钴（3）离子）离子 Fe(CN)64- 六氰合铁（六氰合铁（II）离子）离子 Fe(CN)63- 六氰合铁（六氰合铁（III）离子）离子 Cr(en)33+ 三（

9、乙二胺）合铬（三（乙二胺）合铬（III）离子）离子 第19页/共51页 2021-8-1621 含配阴离子的配合物命名含配阴离子的配合物命名 在配阴离子与外界阳离子之间用在配阴离子与外界阳离子之间用“酸酸”字连接，若外界字连接，若外界 为氢离子，则在配阴离子之后只加为氢离子，则在配阴离子之后只加“酸酸”字，如字，如 K2PtCl6 六氯合铂（六氯合铂（IV）酸钾）酸钾 Cu2SiF6 六氟合硅六氟合硅(IV) 酸铜（酸铜（I） H4Fe(CN)6 六氰合铁（六氰合铁（II）酸）酸 含配阳离子的配合物命名含配阳离子的配合物命名 命名时，阴离子在前，阳离子在后，与无机盐、无机碱命名时，阴离子在前，

10、阳离子在后，与无机盐、无机碱 的命名同的命名同, 如如 第20页/共51页 2021-8-1622 Co(NH3)6Cl3 三氯化六氨合钴（三氯化六氨合钴（III） Cu(NH3)4SO4 硫酸四氨合铜（硫酸四氨合铜（II） Ag(NH3)2OH 氢氧化二氨合银（氢氧化二氨合银（1+） 配体命名的次序配体命名的次序 a) 无机配体在前，有机配体在后；无机配体在前，有机配体在后； b) 在无机配体或有机配体中，在无机配体或有机配体中， 阴离子在前，中性分子在后；阴离子在前，中性分子在后； 如：如：KPtCl3NH3, 三氯三氯氨合铂（氨合铂（II）酸钾）酸钾 Co(N3)(NH3)5SO4 ,

11、硫酸叠氮硫酸叠氮五氨合钴（五氨合钴（III） c) 同类配体中，若配位原子不同时，同类配体中，若配位原子不同时， 则按配位原子元素符号字则按配位原子元素符号字 母顺序排列；母顺序排列； 如：如： 第21页/共51页 2021-8-1623 Co(NH3)5H2OCl3 三氯化五氨三氯化五氨水合钴（水合钴（III） K2Cr(CN)2(O)2(O2)NH3 二氰二氰二氧二氧过氧根过氧根氨合铬氨合铬(VI）酸钾）酸钾 d) 同类配体中，若配位原子相同，则含较少原子数的同类配体中，若配位原子相同，则含较少原子数的 配体在前，含较多原子数的配体在后；配体在前，含较多原子数的配体在后； 如：如： Pt(

12、NO2)(NH3)(NH2OH)(py)Cl, 氯化硝基氯化硝基氨氨羟胺羟胺(吡啶）合铂（吡啶）合铂（II） e) 若配位原子相同，配体中含原子的数目也相同，则按在配体结构式中与配位原子相连的原子的元素符号字母顺序排列若配位原子相同，配体中含原子的数目也相同，则按在配体结构式中与配位原子相连的原子的元素符号字母顺序排列; 如：如： PtNH2NO2(NH3)2 氨基氨基硝基硝基二氨合铂（二氨合铂（II） 第22页/共51页 2021-8-1624 一个立体化学前缀（一个立体化学前缀（cis-, trans-, d 和和l ）加在配合物名称前表示立体结构特点或手性，）加在配合物名称前表示立体结构

13、特点或手性， 如如 : cis-二氯二氯二氨合铂（二氨合铂（II）；）； trans-二氯二氯二氨合铂二氨合铂 (II） 键合异构体的命名键合异构体的命名 配体使用不同的名称，如配体使用不同的名称，如 M-SCN ,硫氰酸根，硫氰酸根，(S配位配位)； M-NCS, 异硫氰酸根，异硫氰酸根， (N-配位配位)； M-ONO, 亚硝酸根，亚硝酸根， (O-配位配位)； M NO2, 硝基，硝基， (N-配位配位) 第23页/共51页 2021-8-1625 SCO SCO 2 NiK2 第24页/共51页 2021-8-1626 RhONO(NH3)52+， 亚硝酸 亚硝酸-O-五氨合铑五氨合铑

14、(III)离子离子 RhNO2(NH3)52+ ， 亚硝酸亚硝酸-N-五氨合铑五氨合铑(III)离子离子 多核配合物的命名多核配合物的命名 在桥联的配体前加前缀在桥联的配体前加前缀 “”， Cr(NH3)52(-OH)Cl5 五氯化五氯化 -羟羟-二二五氨合铬五氨合铬(III) 第25页/共51页 2021-8-1627 3） 金属有机化合物命名金属有机化合物命名 遵循配合物的命名规则。但在配体前用遵循配合物的命名规则。但在配体前用“n” 表示其齿合度，即一个配体分子与金属原子表示其齿合度，即一个配体分子与金属原子 （离子）的结合位点数（离子）的结合位点数n。 (C5H5)2Fe: 二二(5-

15、 环戊二烯基）铁环戊二烯基）铁(II) Fe 第26页/共51页 2021-8-1628 Fe Fe CO CO CO CO CH Pd Al CH2 Cl Cl CH2 Cl Cl 二二羰基羰基(-羰基羰基)5-环戊二烯基铁环戊二烯基铁(0) 3-烯丙基钯烯丙基钯(II)二二-氯二氯合铝氯二氯合铝(III) 第27页/共51页 2021-8-1629 4) 俗名俗名 K4Fe(CN)6 ： 亚铁氰化钾亚铁氰化钾 K3Fe(CN)6 ： 铁氰化钾铁氰化钾 以首次合成者的名字命名以首次合成者的名字命名: NH4Cr(NH3)2(NCS)4 : 雷纳克盐雷纳克盐 Pt(NH3)4PtCl4 : 马

16、格努斯盐马格努斯盐 IrCOCl(PPh3)2: 瓦斯卡化合物瓦斯卡化合物 RhCl(PPh3)3: 威尔金森化合物威尔金森化合物 KPtCl3(C2H4): 蔡司盐蔡司盐 第28页/共51页 2021-8-1630 2. Nomenclature (1990 Edition) The rules of nomenclature are approved by the International Union of Pure and Applied Chemistry (Nomenclature Committee) . The outline of the IUPAC System: Chem

17、ical formulas: The central metal atom given first, followed by anionic ligands in alphabetical order, and then neutral ligands in alphabetical order of the first symbol of their formulas. Ligand abbreviations may be used in place of complete formulas (e.g. en for H2NC2H4NH2). 第29页/共51页 2021-8-1631 T

18、he formula for a metal-ligand entity (complex) is enclosed in brackets whether it is charged or uncharged CoCl3(NH3)3. When a compound consists of charged complex ions, the cation is always listed first, e.g. K2Ni(CN)4, CoCl2(NH3)4Cl. Descriptors that indicate the spatial arrangement of ligands (cis

19、-, trans-, mer-, fac-) may be included as prefixes : cis-CoCl2(NH3)4+ , -Co(en)33+ Nomenclature of Coordination compounds 1)Mononuclear coordination compounds a) Ligands are named in alphabetical order followed by the name of the central metal atom. Note that, unlike in formulas, the 第30页/共51页 2021-

20、8-1632 names of charged and neutral ligands are intermingled as dictated by alphabetization b) When two or more same ligands are present, their number is indicated by a prefix (di-, tri-, tetra-, penta-, hexa-, etc.). However, when the ligand name itself contains one of these prefixes (as in ethylen

21、ediamine), then the multiplicative prefix is bis-, tris-, tetrakis-, pentakis-, hexakis-, etc. e.g. Co(NH3)63+ hexaamminecobalt(III) or hexa(ammine)cobalt(III) 六氨合钴（六氨合钴（III）离子；）离子； 第31页/共51页 2021-8-1633 Co(en)33+ tris(ethylenediamine)cobalt(III) 三（乙二胺）合钴（三（乙二胺）合钴（III）离子）离子 Note that when a multipli

22、cative prefix is present, the ligand name may be enclosed in parentheses to improve the ease of reading. c) The oxidation state of the metal atom is indicated by Roman numerals in parentheses following the name of the metal. It is also permissible to indicate the oxidation state by giving the overal

23、l charge on the complex ion by Arabic numerals and sign, enclosed in parentheses following the name of the complex. d). The suffix ate is appended to the metal name 第32页/共51页 2021-8-1634 In all anionic complexes. Note that the Latin name of the metal is sometimes used in conjunction with the ate suf

24、fix (e.g. ferrate, argentate, aurate). The Latin names are all suggested by the symbols for the element (Fe, Ag, Au). Mercury is an exception, presumably because hydrargyrate is a tongue twister. e.g. K4Fe(CN)6 Potassium hexacyanoferrate(II) Potassium hexacyanoferrate(4-) 六氰合铁（六氰合铁（II）酸钾；）酸钾； 六氰合铁酸（

25、六氰合铁酸（4-）钾）钾 PtCl2(C5H5N)(NH3) , 二氯二氯氨氨（吡啶）合铂（吡啶）合铂（II） amminedichloro(pyridine)platinum(II) 第33页/共51页 2021-8-1635 e) As in some of the above examples, anionic ligands end in o rather than e of the free anion, and NH3 as a ligand is designated ammine, with a double m. A few common ligand names are l

26、isted below: CN- cyano, H- Hydrido, CH3CO2- acetato, (CH3)2N- dimethylamido, O2- oxo, NH3 ammine, H2NC2H4NH2, ethylenediamine(en), F- fluoro, Cl- chloro, Br-bromo, I- iodo, OH- hydroxo, O22- peroxo, CO32- carbonato, ONO- nitrito, SO42- sulfato, SO32- sulfito, S2O32- thiosulfito, S2- thio, CH3S- meth

27、ylthio, H2O aqua, CH3OH methanol, (NH2)2CS thiourea, (C2H5)2O diethylether, OCN- cyanato, SCN-thiocyanato, NO2- nitro, N3- azido, CH3NH2 methylamine, N(CH3)3 trimethylamine, C5H5N pyridine (py), CO Carbonyl, NO nitrosyl, SH- sulfanido 第34页/共51页 2021-8-1636 f) Stereochemical descriptors, such as cis

28、or trans are given as prefixes in italics and connected to the name of the complex by a hyphen. E.g. cis-diamminedichloroplatinum(II). The anddescriptors for chirality may be similarly appended . E.g. -tris(ethylenediamine)cobalt(III). g) For the ambidentate ligand, the site of attachment of a ligan

29、d may be indicated by the donor atom symbol surrounded by hyphens and placed after the ligand name. e.g. (-ONO)-, nitrito-O; (NO2)-, nitrito-N; (-NCS)-, thiocyanato-N; (-SCN)-, thiocyanato-S. 第35页/共51页 2021-8-1637 RhONO(NH3)52+ penta(ammine)nitrito-O-rhodium(III) ； 亚硝酸亚硝酸-O-五氨合铑（五氨合铑（III）离子）离子 RhNO2

30、(NH3)52+ penta(ammine)nitrito-N-rhodium(III) 亚硝酸亚硝酸-N-五氨合铑（五氨合铑（III）离子）离子 2） Polynuclear coordination compounds Bridging ligands are indicated by means of the prefix “”，e.g. Cr(NH3)52(-OH)Cl5 -hydroxo-bis(penta(ammine)chromium(III)pentachloride 五氯化五氯化 -羟羟-二（五氨合铬（二（五氨合铬（III） 第36页/共51页 2021-8-1638 3）

31、Organo-metallic compounds The nomenclature rules follow those given for metal complexes. The hapticity, the number of sites, n, of attachment of a ligand is commonly specified by n. e.g. (C5H5)2Fe: bis(5-cyclopentadienyl)iron. 二（二（ 5- 环戊二烯基）铁（环戊二烯基）铁（II） 第37页/共51页 2021-8-1639 Fe Fe CO CO CO CO CH Pd

32、 Al CH2 Cl Cl CH2 Cl Cl Biscarbonyl(-carbonyl)5- cyclopentadienyliron(0) 二二羰基羰基(-羰基羰基)5-环戊二烯基铁环戊二烯基铁(0) 3-allylpalladium(II)di- chlorodichloroaluminium(III) 3-烯丙基钯烯丙基钯(II)二二-氯二氯合铝氯二氯合铝(III) 第38页/共51页 2021-8-1640 4) Trivial names K4Fe(CN)6 potassium hexacyanoferrate(II) potassium ferrocyanide K3Fe(CN

33、)6 potassium hexacyanoferrate(III) potassium ferricyanide The names after the first maker: NH4Cr(NH3)2(NCS)4 : Reineckes salt (雷纳克盐）雷纳克盐） Pt(NH3)4PtCl4 : Magnuss green salt (马格努斯盐）马格努斯盐） IrCOCl(PPh3)2: Vaskas compound (瓦斯卡化合物瓦斯卡化合物) RhCl(PPh3)3: Wilkinsons compound (威尔金森威尔金森) KPtCl3(C2H4): Zeises sa

34、lt (蔡司盐蔡司盐) 第39页/共51页 2021-8-1641 v配位数配位数2 (2 (D Dh h ) ) v配位数配位数3 (3 (D3h) ) v配位数配位数4 （D4h和和Td 点群）点群） v 配位数配位数5 （D3h和和C4v 点群）点群） v 配位数配位数6 （Oh, D4h , D3h , D3d , D2h点群）点群） v 配位数配位数8 （D4d四方反棱柱四方反棱柱 , D2d 12面体面体 ） 第40页/共51页 2021-8-1642 v 配位数配位数2： 中心原子的电子组态：中心原子的电子组态： d d10 10 例如：例如：Cu(I) Ag(I) Au(I) Hg(I)Cu(I