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配位化合物,獲1913年諾貝爾化學獎,1893年蘇黎世大學維爾納(Werner A)教授對這類化合物本性提出了天才見解, 被后人稱為維爾納配位學說，成為配位化學的奠基人。維爾納因此而獲得1913年諾貝爾化學獎。,維爾納 (Werner, A, 1866-1919),配位化學是當今化學學科的前沿領域之一，配合物在醫(yī)療、藥物、分離分析、染料、化學合成等諸多方面具有極為廣泛的應用。,醫(yī)療,藥物,分離分析,配合物與我們的生命活動息息相關。人體中的酶、微量元素等，都是以配合物的形式存在并控制著體內極其重要的化學作用。,酶,人體必需的微量元素：鋅、碘、硒、銅、氟、鉬、鎘、鎳、釩、錫、砷、鈷、錳、鍶等。,,臨床使用的藥物中配合物相當普遍,含鈷維生素B12,再如體內氧氣的存儲與運輸，也是借助于血紅素與氧分子的配合來完成的。,血紅素是一個具有卟啉結構的小分子，卟啉中四個吡咯環(huán)上的氮原子與一個亞鐵離子配位;,當血紅素載氧的時候，一個氧分子與亞鐵離子配位。,,,CO 極易與Fe2+配形成碳氧血紅蛋白,CO,碳氧血紅蛋白,CO濃度30mg/m3,煤氣中毒—CO與血紅素配位,CO與鐵的配位能力是氧氣的200-300倍，極易形成碳氧血紅蛋白，使血紅素喪失攜氧能力，而造成組織窒息，甚至引起死亡。,葉綠素是卟啉與鎂的配合物,,植物中的配合物—葉綠素,第一節(jié) 配位化合物概述,配合物的組成,配合物的命名,1704年，德國一個叫狄斯巴赫的涂料工人，想用便宜的原料制造出性能良好的涂料。,,,,FeCl3,他發(fā)現(xiàn)這種藍色沉淀竟然是一種性能優(yōu)良的涂料，為了商業(yè)秘密，給這種顏料起了 個令人捉摸不透的名稱 —,普魯士藍,,配合物有趣的發(fā)現(xiàn)過程,K2CO3,C，N,直到20年后，化學家才了解普魯士藍是什么物質。,,由于它是從牛血中制得又是黃色晶體，因此人們稱它黃血鹽。,普魯士藍,4Fe3+ + 3[Fe(CN)6]4- = Fe4[Fe(CN)6]3,,亞鐵氰化鐵,K4[Fe(CN)6] 3H2O,Fe3+,07式數(shù)碼迷彩采用先進的配合物染料 具有微光及紅外波段內防偵視的特點,配合物染料的軍事應用,配合物的制備實驗 CuSO4溶液中加入氨水，得到難溶物，繼續(xù)加氨水，難溶物溶解，得到透明的寶石藍色的溶液。,,Cu(OH)2,CuSO4,NH3·H2O,,,NH3·H2O,,,NaOH,Cu(OH)2,,EtOH,深藍色晶體,,,CuSO4溶液,氨水,Cu(OH)2,,,氨水,,深藍色溶液,,,NaOH,無Cu(OH)2,,,,BaCl2,有BaSO4,,乙醇,深藍色結晶,,[Cu(NH3)4] SO4,配合物：由金屬離子（或原子）與一定數(shù)目的中性分子或負離子以配位鍵按一定的組成和空間結構所形成的穩(wěn)定的化合物。,Fe4[Fe(CN)6]3,[Cu(NH3)4]SO4,,,,一、配合物的定義,K2[Ag(CN)2],[PtNH2NO2(NH3)2],[CoCl(NH3)6]Cl2,[Ag(NH3)2]OH,,配位化合物,配合物和復鹽的區(qū)別 配合物:存在一個穩(wěn)定的結構單元； 復鹽: 不存在一個穩(wěn)定的結構單元 KAl(SO4)2 · 12H2O。,[Cu(NH3)4] SO4,配位單元，或內界,外界,書寫時，內界用方括號框住，是配合物的核心部分，方括號以外的部分為外界,1.總體來說配合物是由配位單元(內界)和 與內界帶相反電荷的外界兩大部分組成。,,中心原子,,配體,,,,二、配合物的組成,,內界（正/負電荷）,外界（負/正電荷）,正負電荷的靜電引力,,[Cu(NH3)4] SO4,K4 [Fe(CN)6],內界和外界通過離子鍵結合。,離子鍵,,內界,外界,,離子鍵,內界,外界,,中心原子特點：,具有空軌道 電子對的接受體 大部分是d區(qū)或 ds區(qū)元素,配體,,如：H2O、NH3、CO、CN-、X-、SCN-、NO2- NH2-CH2-CH2-NH2。,如: NaF、KCN、CO,直接同中心離子結合成鍵的原子稱為配位原子。,配體的分類,(monodentate ligand),(multidentate ligand),配 體,單齒配體,多齒配體,,[Co Cl2 (NH3)3 (H2O) ] Cl,H2O、NH3、CO、CN-、X-,（1）單齒配體—只有一個配位原子,[PtCl2(NH3)2],順 鉑,順鉑是全球廣泛應用的三大抗腫瘤藥物之一，順鉑在生物體中的靶分子為脫氧核糖核酸(DNA)，能破壞遺傳信息的復制和轉錄，抑制癌細胞的分裂。,Pt,卡 鉑,（2）多齒配體—含兩個以上配位原子,常見多齒配體舉例：,,乙二胺（en），NH2 CH2CH2NH2,二齒配體,,2, 2’-聯(lián)吡啶，雙齒,,1,10-二氮菲，雙齒,,,卟啉 四齒配體,乙二胺四乙酸 EDTA 六齒配體,,,,,,,,EDTA二鈉鹽的鈣配合物,簡介：EDTA的臨床應用,(1)重金屬解毒劑：依地酸二鈉鈣,Pb2+,EDTA與Ca2+形成配合物減少血漿中的Ca2+,(2) 防止血液凝固,Ca2+,Ca2+,Ca2+,Ca2+,,血液凝固過程的多個環(huán)節(jié)都需要鈣離子的參加，因此輸血或儲存血液時，經(jīng)常在體外向血液中加入乙二胺四乙酸。,與鈣離子形成配合物，減少血漿中鈣離子，防止血液凝固。,具體問題具體分析！,直接與中心原子鍵合的配位原子總數(shù)。,4. 配位數(shù),[Co(en)3]3+,[Co(NH3)6]3+,〔Cu(NH3)4〕SO4,,,[Fe(CN)6]4-,1、配離子的命名：,原則從右到左,,,,三、配合物的命名,六,氰,合,離子,鐵(II),,,六氨合鈷(III)離子,二(硫代硫酸根)合銀(Ⅰ)離子,[Co(NH3)6]3+,[Ag(S2O3)2]3-,,[SbCl5(C6H5)]-,五氯·一苯基合銻(Ⅳ)離子,含多種配體時 （配體之間用圓點隔開）,,二氯·四氨合鈷(Ⅲ)離子,[CoCl2(NH3)4]+,,(3) 先簡單陰離子-復雜陰離子-中性分子;,(4) 對幾種中性分子配體，順序為： 陰離子---氨---水,[Co(NH3)3(H2O)Cl2]+,,,二氯·三氨·一水合鈷(III)離子,,一氯·一硝基·四氨合鉑(IV) 離子,[Pt(NH3)4(NO2)Cl]2+,,1. [Cr(H2O)4 Br2 ]+,二溴·四水合鉻 (III)離子,三氯·一乙烯合鉑(II)離子,,[Co(NH3)6]Cl3 三氯化六氨合鈷(III),[Ag(NH3)2]OH 氫氧化二氨合銀(I),(1) 外界是簡單陰離子: 某化 + 配離子,[CoCl2(NH3)3(H2O)]Cl,,2.配合物的命名類似于無機物的命名,氯化二氯·三氨·一水合鈷(III),(2) 外界是較復雜的酸根離子：SO42-、CO32- 等，叫 “硫酸+配離子/碳酸+配離子 ”。,[Cu(NH3)4] SO4,碳酸一氯·一硝基·四氨合鉑(IV),[Pt(NH3)4(NO2)Cl]CO3,硫酸四氨合銅(II),H2[PtCl6] 六氯合鉑(IV)酸,K4[Fe(CN)6] 六氰合鐵(II)酸鉀,(3) 外界是陽離子：K+、H+等，叫 “配離子 + 酸某”。,K[PtCl3(NH3)],三氯·一氨合鉑(Ⅱ)酸鉀,K[SbCl5(C6H5)] 五氯·一苯基合銻(V)酸鉀,K3[Ag(S2O3)2] 二硫代硫酸根合銀(I)酸鉀,命名下列配合物和配離子： （1）(NH4)3[SbCl6] （2）[Co(en)3]Cl3 （3）[Cr(H2O)4Br2]Br·2H2O （4）NH4[Cr(NH3)2(SCN)4],( 1 ) 六氯合銻（Ⅲ）酸銨 ( 2 ) 三氯化三（乙二胺）合鈷（Ⅲ） ( 3 ) 二水合溴化二溴·四水合鉻（Ⅲ） ( 4 ) 四硫氰根·二氨合鉻(III)酸銨,Solution,Question,第二節(jié) 配位平衡,穩(wěn)定常數(shù),配位平衡的移動,NaOH,BaCl2,Na2S,分別向[Cu(NH3)4 ]SO4溶液中加入下述三種溶液，各有何現(xiàn)象？,白色沉淀,黑色沉淀,無明顯現(xiàn)象,[Cu(NH3) 4 ] SO4,離子鍵,,內界,外界,配合物的解離如同強電解質：,[Cu(NH3)4]SO4→[Cu(NH3)4]2++SO42-,,[ Cu (NH3)4 ]2+,中心原子,配體,,,配位鍵,,,配離子的解離如同弱電解質：,[Cu(NH3)4]2+ Cu2+ + 4 NH3,配合物的解離：,① 配合物的解離如同強電解質： [Cu(NH3)4]SO4→[Cu(NH3)4]2++SO42- ② 配離子的解離如同弱電解質：,[Cu(NH3)4]2+,4NH3,Cu2+,+,濃度非常低,,,,,配離子解離出中心原子和配體，同時，二者重新結合成配離子，是動態(tài)平衡的過程，這種平衡就叫做配位平衡。,一、穩(wěn)定常數(shù),平衡常數(shù)表達式：,配離子的穩(wěn)定常數(shù)越大，說明配離子越穩(wěn)定,M+ + L- [ML],加入酸堿、沉淀劑、氧化劑或還原劑都會引起配位平衡的移動。,二、配位平衡的移動,配合物在溶液中的配位平衡是一種相對的、有條件的動態(tài)平衡，若改變平衡體系的條件，平衡就會移動。,+ OH- MOH,+ H+ HL,,,M+ + L- [ML],1、配位平衡與酸堿平衡,酸度對配位平衡的影響應從酸效應和水解效應兩方面考慮，調節(jié)適當?shù)膒H值，可以增加配合物的穩(wěn)定性。但通常以酸效應為主。,2、配位平衡與沉淀平衡,溶解,NH3·H2O,,,,KI,KCN,,溶解,,Na2S,溶解效應,沉淀效應,在某一配位平衡中，加入能與該中心原子形成另一種配離子的配體，強的配位劑能使穩(wěn)定性較小的配離子轉化為穩(wěn)定性較大的配離子。轉化趨勢根據(jù)兩種配離子KS? 值大小來判斷。,4、其他配位平衡的影響,謝謝！,