浙江大学：《综合化学实验》课程教学课件（讲稿）三（乙二胺）合钴（Ⅲ）盐光学异构体制备与拆分

综合化学实验R三（乙二胺）合钴（II）盐光学异构体制备与拆分浙江大学化学系李宁

三（乙二胺）合钴（Ⅲ）盐光学异构体 制备与拆分 浙江大学化学系 李 宁 综合化学实验

背景知识一、对映异构体的发现1808年，马鲁斯（Malus）发现了偏振光，随后陆续发现了许多无机物晶体及某些有机物具有使平面偏振光的振动平面发生旋转的性能，但却未能探索出这种旋光差别的原因：1848年，巴斯德（Pastenr）在研究酒石酸钠铵晶体的旋光性后提出了对映异构体的概念，指出该类分子中原子在空间排列方式的不同，引起分子结构不对称性，互为镜像，不能重叠；1874年，范霍夫（Van'tHoff）提出了分子的空间结构假说，于1875年发表了《空间化学》一文。首次提出了一个“不对称碳原子”的新概念。如果一个碳原子上连有四个不同基团，这四个基团在碳原子周围有两种不同的排列方式，即两种不同的四面体构型，互为镜像，就如左右手，彼此不重合。解释了这些旋光现象

一、对映异构体的发现 • 1808年，马鲁斯（Malus）发现了偏振光，随后陆续发现了许 多无机物晶体及某些有机物具有使平面偏振光的振动平面发生 旋转的性能，但却未能探索出这种旋光差别的原因； • 1848年， 巴斯德（Pastenr）在研究酒石酸钠铵晶体的旋光性后， 提出了对映异构体的概念，指出该类分子中原子在空间排列方 式的不同，引起分子结构不对称性，互为镜像，不能重叠； • 1874年，范霍夫（Van‘t Hoff）提出了分子的空间结构假说，于 1875年发表了《空间化学》一文。首次提出了一个“不对称碳 原子”的新概念。如果一个碳原子上连有四个不同基团，这四 个基团在碳原子周围有两种不同的排列方式，即两种不同的四 面体构型，互为镜像，就如左右手，彼此不重合。解释了这些 旋光现象。 背景知识

背景知识二、对映异构体特点分子式相同构造式相同构型不同COOHCOOH旋光性不同-OHHOCHH"CH3H3C

二、对映异构体特点 • 分子式相同 • 构造式相同 • 构型不同 • 旋光性不同 背景知识

异构体分类构象异构顺反异构立体异构构型异构异构现象对映异构碳链异构位置异构构造异构官能团异构互变异构

异构现象 构造异构 立体异构 碳链异构 位置异构 官能团异构 互变异构 构型异构 构象异构 异构体分类 对映异构 顺反异构

配位化合物的异构分类几何异构结构异构旋光异构配合物异构现象解离异构水合异构立体异构键合异构配位异构

配合物异构现象 立体异构 结构异构 解离异构 水合异构 键合异构 配位异构 旋光异构 几何异构 配位化合物的异构分类

1.结构异构为原子间连接方式不同引起的异构现象(1)解离异构[CoSO4 (NH3)sJBr(红色)和[Co Br (NH,)s] SO4(紫色)(2)键合异构[Co(ONO)(NH3)s]Cl,[Co(NO2)(NH3)5JCl硝基：黄褐色、酸中稳定；红褐色、酸中不稳定亚硝酸根：ONO-NO2

1.结构异构 为原子间连接方式不同引起的异构现象 (1) 解离异构 [CoSO4 (NH3)5]Br(红色) 和 [Co Br (NH3)5] SO4 (紫色) (2)键合异构 [Co(NO2)(NH3)5]Cl2 [Co(ONO)(NH3)5]Cl2 硝基：黄褐色、 酸中稳定；亚硝酸根： 红褐色、 酸中不稳定 NO2 ONO

(3)水合异构由水分子在配合物内、外界的位置不同而形成的结构异构称为水合异构。水合异构体常常具有不同的颜色。如[Cr(H,O),]Cl,紫色[Cr(H,O)]JCl,H,O亮绿色[CrCl2(H,O)4]C1-2H,O暗绿色(4)配位异构配阳离子和配阴离子的配体相互交换而形成的结构异构叫配位异构。例如[Co(en);][Cr(ox);] 和[Cr(en),][Co(ox);]

(3)水合异构 由水分子在配合物内、外界的位置不同而形成 的结构异构称为水合异构。 水合异构体常常具有不同的颜色。如 [Cr(H2O)6]Cl3 紫色 [Cr(H2O)5]Cl3⋅H2O 亮绿色 [CrCl2(H2O)4]Cl⋅2H2O 暗绿色 (4)配位异构 配阳离子和配阴离子的配体相互交换而形成的结构异构 叫配位异构。例如 [Co(en)3][Cr(ox)3] 和[Cr(en)3][Co(ox)3]

2.立体异构配合物中由于配体在空间的排布位置不同而产生的异构称为立体异构。（1）几何异构主要发生在配位数为4的平面正方形和配位数为6的正八面体配合物中。配体可以围绕中心离子占据不同位置，形成顺式（cis）和反式（trans)）两种异构体CICH,NCIH,NNHH.NHNNH,NH,NH紫色绿色

2.立体异构 配合物中由于配体在空间的排布位置不同而产生的异构 称为立体异构。 （1）几何异构 主要发生在配位数为4的平面正方形和配位数为6的正八 面体配合物中。配体可以围绕中心离子占据不同位置，形成 顺式(cis)和反式(trans)两种异构体。 紫色 绿色

二氯二氨合铂（II）有顺式和反式两种异构体。它们的物理和化学性质不同，而且具有不同的生理活性。顺式是橙黄色，能抑制DNA的复制，阻止癌细胞的分裂，有抗癌活性：反式是亮黄色，无抗癌活性。H.NH,NNH,HNCI顺式异构体反式异构体

二氯二氨合铂(Ⅱ)有顺式和反式两种异构体。它们的 物理和化学性质不同，而且具有不同的生理活性。顺式是 橙黄色，能抑制DNA的复制，阻止癌细胞的分裂，有抗癌 活性；反式是亮黄色，无抗癌活性

（2）旋光异构当两种配位异构体的对称关系类似于人的左、右手，互成镜象关系。MirrorNH3NH3C.NH3H3N福CoCoH20CICH20H20H20

（2）旋光异构 当两种配位异构体的对称关系类似于人的左、右手，互 成镜象关系。 NH3 Co Cl H Cl 2O H3N H2O NH3 Co NH3 Cl H2O Cl H2O