配位化學(xué)現(xiàn)狀及發(fā)展

1、配位化學(xué)的現(xiàn)狀及發(fā)展專業(yè)班級(jí)：化學(xué)（師范類）一班 姓名：劉楠楠 課程名稱：配位化學(xué) 摘 要：配位化學(xué)已成為當(dāng)代化學(xué)的前沿領(lǐng)域之一。它的發(fā)展打破了傳統(tǒng)的有機(jī)化學(xué)和無機(jī)化學(xué)之間的界線。其新奇的特殊性能在生產(chǎn)實(shí)際中得到了重大的應(yīng)用，花樣繁多的價(jià)健理論及空間結(jié)構(gòu)引起了結(jié)構(gòu)化學(xué)和理論化學(xué)家的深切關(guān)注。它和物理化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、生物化學(xué)、固體化學(xué)、環(huán)境化學(xué)相互滲透，使其成為貫通眾多學(xué)科的交叉點(diǎn)。本文將介紹配位化學(xué)在近幾年的現(xiàn)狀和發(fā)展。關(guān)鍵詞：配位化學(xué)；現(xiàn)狀；發(fā)展配位化學(xué)是在無機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一門交叉學(xué)科，50年代以來配位化學(xué)以其與有機(jī)合成化學(xué)和結(jié)構(gòu)化學(xué)相結(jié)合為特點(diǎn)，開始了無機(jī)化學(xué)的復(fù)興時(shí)期，從而在實(shí)際

2、上打破了傳統(tǒng)的無機(jī)、有機(jī)和物理化學(xué)間的界限，進(jìn)而成為各化學(xué)分支的結(jié)合點(diǎn)。配合物以其花樣繁多的價(jià)鍵和空間結(jié)構(gòu)促進(jìn)了基礎(chǔ)化學(xué)的發(fā)展，又以其特殊的性質(zhì)在生產(chǎn)實(shí)踐和科學(xué)實(shí)驗(yàn)中取得了重大的應(yīng)用。配位化學(xué)是化學(xué)學(xué)科中最活躍的，具有很多生長(zhǎng)點(diǎn)的前沿學(xué)科之一，它的近期發(fā)展趨勢(shì)如下。1.具有特殊性質(zhì)和特殊結(jié)構(gòu)配合物的合成、結(jié)構(gòu)及性能的研究各種大環(huán)、夾心、多核、簇狀、非常氧化態(tài)、非常配位數(shù)、混合價(jià)態(tài)及各種罕見構(gòu)型配合物的合成、結(jié)構(gòu)、熱力學(xué)、動(dòng)力學(xué)和反應(yīng)性的研究正在深入。其中巨型原子簇的研究已成為闡明金屬原子化學(xué)和固體金屬化學(xué)異同的橋梁;新型球型大環(huán)，聚鄰苯酚脂大環(huán)配體對(duì)某些金屬離子具有特殊高的選擇性;在CO，CO

3、2，H2和CH4等小分子配合物及活化方面，已發(fā)現(xiàn)用Co+ ，Li+ 雙核配合物不僅可與CO2配位，并使其活化，而形成CC鍵;此外H2的配合物研究及H2的活化亦在深入。 配合物合成、結(jié)構(gòu)和性能研究方面，近年來的一個(gè)引人注目的動(dòng)向是配位化學(xué)和固體化學(xué)的交叉1。一系列具有鏈狀、層片狀和層柱狀特殊結(jié)構(gòu)的配合物已經(jīng)合成。對(duì)它們的性質(zhì)和結(jié)構(gòu)，正在進(jìn)行系統(tǒng)研究。2.溶液配位化學(xué)研究溶液配位化學(xué)研究正在繼續(xù)深入，但已具有新的內(nèi)容。在取代反應(yīng)動(dòng)力學(xué)及機(jī)理方面，近年工作集中在金屬碳基配合物的研究上。已知配體的空間效應(yīng)，電子效應(yīng)和反饋鍵的形成以及配合物的電子結(jié)構(gòu)是決定反應(yīng)機(jī)理和速率的重要因素。多核、異多核碳基簇的反

4、應(yīng)機(jī)理涉及金屬金屬鍵斷裂過程，反應(yīng)復(fù)雜，有待進(jìn)一步研究。在催化、生命過程中更為重要的電子轉(zhuǎn)移過程和機(jī)理的研究受到重視2。Taube對(duì)簡(jiǎn)單配合物分子間的電子過程提出了內(nèi)界和外界的機(jī)理，獲得了諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。但實(shí)際體系遠(yuǎn)為復(fù)雜，為簡(jiǎn)化分子間電子轉(zhuǎn)移過程中包含的前期化合物生成和后期復(fù)合物分解二個(gè)過程，分子內(nèi)電子轉(zhuǎn)移過程已成為研究熱點(diǎn)。3.超分子化學(xué)研究人們熟悉的化學(xué)主要是研究以其價(jià)鍵相結(jié)合的分子的合成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和變化規(guī)律。而超分子化學(xué)則可定義為由多個(gè)分子通過分子間作用而形成的復(fù)雜但有組織的體系。事實(shí)上，超分子體系所具有的獨(dú)特有序結(jié)構(gòu)從配位化學(xué)觀點(diǎn)看是以配合物分子中配體間非共價(jià)弱相互作用為基礎(chǔ)的。目前

5、，對(duì)這種分子間“弱相互作用”而形成的超分子研究日益受到重視，它們的鍵能雖然不及一般共價(jià)鍵的5%10%，但它具有累加性，因而大分子間的分子間鍵能也可能相當(dāng)大。超分子概念的根源可以追溯到100年前Werner所提出的配位化學(xué)的概念。事實(shí)上，超分子的名詞，類似于生物學(xué)中的情況，它可以看成是由底物和接受體組成。其含義對(duì)應(yīng)于配位化學(xué)中的受體和給體、鎖和鑰匙、主體與客體甚至金屬與配體等概念。如果將配位化合物看作是由兩種或多種可以獨(dú)立存在的簡(jiǎn)單物種結(jié)合起來的一種化合物，則不難理解它和超分子間的相依關(guān)系。超分子配合物可看成是2個(gè)或2個(gè)以上簡(jiǎn)單配合物分子通過非共價(jià)分子間力(靜電作用、氫鍵、范氏引力、疏水作用等)

6、形成的具有明確結(jié)構(gòu)和功能的“超分子”3。 Lehn曾經(jīng)從兩方面來分析超分子化學(xué)和配位化學(xué)的互補(bǔ)關(guān)系。即既可以把超分子化學(xué)看作是廣義的配位化學(xué)，也可以把配位化學(xué)包括在超分子化學(xué)的概念中。4.功能性配合物功能性配位化合物中指具有光、電、磁等物理功能的配位化合物。廣義地講是指具有特定的物理、化學(xué)和生物特征的配位化合物4。由于配合物種類繁多、結(jié)構(gòu)多變、兼具無機(jī)化合物和有機(jī)化合物的特征，可以通過無機(jī)化學(xué)和有機(jī)化學(xué)的方法來改變它們的組成和結(jié)構(gòu)，調(diào)節(jié)其性能，因而功能性配合物的研究成為當(dāng)今化學(xué)和材料科學(xué)的熱點(diǎn)。結(jié) 論綜上所述，可見，近幾年來，配位化學(xué)的發(fā)展應(yīng)用到不僅僅是化學(xué)方面，而是深入到各個(gè)領(lǐng)域，為各個(gè)領(lǐng)域的研究及發(fā)展提供了一定的依據(jù)，和理論知識(shí)。相信在科技不斷發(fā)展的今天，配位化學(xué)所能夠涉及的領(lǐng)域?qū)?huì)越來越多，也會(huì)涌現(xiàn)出更多的專業(yè)人才