《大学化学》第7章 配位化学和超分子

第7章配位化合物和超分子化学 Au溶于NaCN Cu(OH2溶于氨水(蓝紫色) AgC溶于氨水,浓盐酸,Fe(SCN)2+(血红色) Hgl2溶于KI CO中毒,治癌药顺铂(cis-P(NHCl2) 金属离子在生物体的存在,金属蛋白,金属酶 特殊的颜色,化学性质,磁性,光谱和化学键

第7章 配位化合物和超分子化学 Au溶于NaCN Cu(OH)2 溶于氨水(蓝紫色) AgCl溶于氨水, 浓盐酸, Fe(SCN)2+ (血红色) HgI2溶于KI CO中毒, 治癌药顺铂（cis-Pt(NH3 )Cl2 ） 金属离子在生物体的存在，金属蛋白，金属酶 特殊的颜色, 化学性质, 磁性, 光谱和化学键

配合物( coordination compounds)基本 概念 ML 1.M(+2)中心离子接受电子对d区金属离子为主 族 56789101112 金属 Ti v Cr Mn Fe co Ni Cu zn 电子结构:(n-1)s2nd2d3d4d5dd7d8d9d10 配体 提供电子对 单齿配体:NH3,:CN,:CO

MLn 1. M(+2) 中心离子 接受电子对 d区金属离子为主 族： 4 5 6 7 8 9 10 11 12 金属： Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn 电子结构：(n-1)S2nd2 d 3 d 4 d 5 d 6 d 7 d 8 d 9 d 10 2. L 配体 提供电子对 单齿配体 :NH3 , :CN– , :CO 一.配合物(coordination compounds )基本 概念

多齿配体和鳌合配体 如乙二胺(en)、EDTA、联吡啶(bpy)、邻菲咯啉(phen)、β双酮 CH2- CH2 NHb 乙二胺(en) OOCH3C CH3COO 六齿配体EDTA NCH2 CH2N OOCH3C CH3COO 溶解水垢生成 Ca(EdTa)t

H2 N CH2 CH2 NH2 乙二胺(en） 六齿配体 EDTA 多齿配体和鳌合配体 如乙二胺（en）、EDTA、联吡啶(bpy)、邻菲咯啉(phen)、双酮 溶解水垢生成 Ca(EDTA)2+ - OOCH3C - OOCH3C CH3COO - NCH2CH2N CH3COO -

3.配位数CN( coordination number)和配位点原子 Ag(NH3)2CN=2, Zn (EDTA)+ CN=6, ZnCi2-CN=4 Fe(CN 6CN=6 单齿配体( monodentate ligands) F、CI、Br、、PPh3NH3,PR3,P(Ph)3, P(OR)3. NR3 铅中毒处理,和食物防腐: Pb2++ Ca(EDTA)2+> Ca2++ Pb(EDta)2

3. 配位数CN（coordination number)和配位点原子 Ag(NH3 )2 + CN=2, Zn(EDTA)2+ CN=6, ZnCl4 2- CN=4 Fe(CN)6 3- CN=6 单齿配体(monodentate ligands） F −、Cl−、Br−、I −、PPh3、NH3 , PR3 , P(Ph)3 , P(OR)3, NR3 铅中毒处理,和食物防腐: Pb2+ + Ca(EDTA)2+→ Ca2+ + Pb (EDTA)2+

二.配位键(价键理论)L提供电子,M 有空轨道 Co(NH3)3Co3+d(内轨) 3d 4s 4p 化□ FeF63Fe3d5(外轨) 3d 4s 4d sp

Co(NH3 )6 3+ Co3+ d 6 (内轨) 3d 4s 4p sp 3 d 2 4d 3d 4s 4p FeF6 3- Fe3+ d 5 (外轨) 二. 配位键(价键理论) L提供电子, M 有空轨道

Ni(CO)4, Fe(co)s, Mo(co)6 ● 配体到中心的σ键 中心金属到配体的反馈π键

Ni(CO)4 , Fe(CO)5 , Mo(CO)6 配体到中心的键 中心金属到配体的反馈键

1827年 Zeise盐[PCl3C2H4,乙烯配合物 CI 214prCr C-Pt 135pm

Pt Cl Cl Cl 214pm 135pm C C Ir C C P P Br C N C N C N C N C O 215pm 151pm 1827年 Zeise 盐 [PtCl3C2H4 ] – , 乙烯配合物

L→M,π给体,形 成σ键 (a) M→>L,π受体,形 成反馈π键 烯烃和d区金属的成键示意图

L→M, 给体, 形 成键 M → L, 受体 , 形 成反馈键 烯烃和d区金属的成键示意图

生物体内的金属离子配位情况 porphyrin complex e 血红蛋白 N N 血红蛋白中的血色素基团 卟啉环配体

血红蛋白中的血色素基团 血红蛋白 N NH N HN H H H H H H H H 卟啉环配体 三.生物体内的金属离子配位情况

s Fe 血红蛋白的金属部分结构

血红蛋白的金属部分结构