配位化学发展与研究现状论文

配位化学coordination chemistry研究金属的原子或离子与无机、有机的离子或分子相互反应形成配位化合物的特点以及它们的成键、结构、反应、分类和制备的学科。最早记载的配合物是18世纪初用作颜料的普鲁士蓝K〔FeⅡ（CN）6FeⅢ〕。1798年又发现了CoCl3·6NH3是CoCl3与NH3形成的稳定性强的化合物 ，对其组分和性质的研究开创了配位化学领域。1893年，瑞士化学家A.韦尔纳首先提出这类化合物的正确化学式和配位理论，在配位化合物中引进副价概念，提出元素在主价以外还有副价，从而解释了配位化合物的存在以及它在溶液中的离解。在配位化合物中 ，中心原子与配位体之间以配位键相结合。解释配位键的理论有价键理论、晶体场理论和分子轨道理论。配位化学与有机、分析等化学领域以及生物化学、药物化学、化学工业有密切关系，应用很广：①金属的提取和分离。从矿石中分离金属，进一步提纯，如溶剂萃取、离子交换等都与金属配合物的生成有关。②配位催化作用。过渡金属化合物能与烯烃、炔烃和一氧化碳等各种不饱和分子形成配位化合物，使这些分子活化，形成新的化合物，因此，这些配位化合物就是反应的催化剂。③化学分析。配位反应在重量分析、容量分析、分光光度分析中都有广泛应用，主要用作显色剂、指示剂、沉淀剂、滴定剂、萃取剂、掩蔽剂，可以增加分析的灵敏度和减少分离步骤。④生物化学。生物体中许多金属元素都以配合物的形式存在，例如血红素是铁的配合物；叶绿素是镁的配合物；维生素B12是钴的配合物。⑤医学。可用乙二胺四乙酸二钠盐与汞形成配合物，将人体中有害元素排出体外。顺式二氯·二氨合铂（Ⅱ）已被证明为抗癌药物。

配位化学是研究金属的原子或离子与无机、有机的离子或分子相互反应形成配位化合物[1] 的特点以及它们的成键、结构、反应、分类和制备的学科。配位化学与无机、分析、有机以及物理化学关系密切，与生物化学、药物化学、农业化学等也有关。在化学和化工方面应用很广。金属的提取和分离 一些重要的湿法冶金过程要利用金属配合物的形成，例如镍、铜和钴可用氨水溶液萃取。在核反应中产生的铍，可用噻吩甲酰三氟丙酮的苯溶液萃取。氰化钠的水溶液通常用于从矿石中分离金。一氧化碳可用于镍的纯化。化学分析配位反应在元素的重量分析、容量分析和光度分析中有广泛的应用，主要用作显色剂、指示剂、沉淀剂、滴定剂、萃取剂、掩蔽剂等。例如，以氟离子作为掩蔽剂，可与铁（Ⅲ）生成无色而稳定的【FeF6】，在用碘量法测铜时避免了铁（Ⅲ）离子的干扰；以二乙酰二肟作为沉淀剂，可使镍和钯同时生成螯合物沉淀，镍的沉淀溶于酸，钯的沉淀不溶，即可分离、鉴定镍和钯；以硫氰酸盐作为显色剂，可与Fe离子形成血红色的配合物，即可鉴别Fe的存在。EDTA（乙二胺四乙酸）能与大多数的金属离子生成稳定性不一的配合物，是滴定分析中的一种优良的滴定剂，通过控制溶液的pH值和加入掩蔽剂、解蔽剂，用EDTA可从各种金属离子的混合溶液中分别定量地滴定出它们的含量，省去分离干扰元素的步骤。催化作用过渡金属化合物能与烯烃、炔烃和一氧化碳等各种不饱和分子配位形成配合物，使这些分子活化，生成新的化合物。例如烯烃的氢甲醛化反应中，烯烃与氢和一氧化碳按照与钴催化剂形成配合物的机理，最终生成醛（R为烷基）：RCH=CH2+CO+H2─→RCH2CH2CHO有些金属催化剂可把烯烃转变为多聚体。例如，将氯化钛（Ⅲ）和烷基铝配位后，作为催化剂，可使烯烃定向聚合成高分子化合物。