功能配合物的应用及合成技巧

铜离子配合物的合成及应用

吴天昊 袁航 张俊 焦卓浩 唐琦 王琪 席鑫 张存忠 次仁旺加

中南大学化学化工学院应用化学1301班

指导老师 张寿春

摘要：铜元素是普遍存在于动植物中的生命必需的微量元素之一，在生命过程中起着重要作用。许多金属酶和金属蛋白的活性部位均含有双核铜(Ⅱ)结构单元。此外，铜的配位点较多，有很好的配位性能，能够跟绝大多数配体形成铜配合物，使得铜在配位催化上的研究更加方便。铜配合物在催化、光电材料等方面的应用逐渐成为研究重点。本文介绍了一些配合物的常用合成方法并对铜离子配合物的应用前景作出了介绍与展望。

关键词：配位化学；金属配合物；铜离子；合成方法；光学应用；医学应用

1.引言

近年来．由于金属配合物在日常生活和工业上都有广泛的应用，尤其过渡金属对探索和研究药物分子抗菌、抗肿瘤的作用机制具有重要意义。在催化、光学材料以及电学材料等方面具有新型功能的金属配合物的研究也受到人们的广泛关注。铜元素在动植物中是普遍存在的，它是生命必需的微量元素之一，在生命过程中起着重要作用。许多金属酶和金属蛋白的活性部位均含有双核铜(Ⅱ)结构单元．铜化合物具有多变的配位结构和活化小分子的催化特性，常被用作双取代过氧化物分解的催化剂。此外，

1a6c528bb307e87100f69619 - 1 - 中国科技论文在线稀土金属有机配合物的合成及其在有机合

成反应中的应用

周双六，方鸿，潘重庆，王成燕，王绍武

基金项目：高等学校博士点专项科研基金资助（201034241100001）；国家级大学生创新训练计划（201210370080）

作者简介：周双六（1973-），男，教授，主要研究方向：金属有机化学

通信联系人：王绍武（1964-），男，教授，研究方向：金属有机化学. E-mail: swwang@1a6c528bb307e87100f69619

（安徽师范大学化学与材料科学学院，安徽芜湖，241000）

5 摘要：稀土金属有机配合物由于其具有独特的结构和特殊的活性，有关稀土金属配合物的合成、成键以及反应性能研究已成为金属有机化学工作者的研究热点。近年来，非茂基稀土金属化学和特别是二价稀土金属化学取得了突破性进展，实现了除放射性元素Pm 外所有稀土元素二价稀土配合物的合成。本文综述了近年来稀土金属有机配合物的合成、成键以及在催化有机合成反应中的最新进展。主要包括三价稀土有机配合物，二价稀土有机配合物以及稀土有机配合物在催化新的有机合成反应中的应用。

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关键词：有机合成；稀土有机配合物；催化

开题报告

应用化学

新型茂混配镁配合物的合成

一、选题的背景和意义

β-二亚胺是一类含有-N=C-C-C=N-结构的不饱和亚胺化合物。β-二亚胺作为一类配体有其自身的优点。比如，其合成原料容易获得，合成路线简单方便，毒性小，与金属离子的配位方式非常多样，具有很强的配位能力，通常可以作为纯粹的σ-电子给体，或者以σ、π-复合电子给体的形式出现，立体效应、电子效应、配体骨架等都容易调节，可以作为一类新型的催化体系。

早在上世纪40年代人们就已经报道了用β-二亚胺作为配体合成β-二亚胺金属化合物。如与澜系，VB，VIB，VIIB，VIII族的过渡金属反应外，β-二亚胺还可以与很多主族金属反应，但是，通过查阅大量的文献发现，对于混配的金属配合物合成的研究仍然很少。为了进一步研究主族金属β-二亚胺配合物的结构及其反应性能，本论文合成了新型茂混配镁配合物，并对合成的配合物进行了初步表征。研究配位化学，特别是β-二亚胺配体的研究，有着重要的意义。一方面是β-二亚胺基作为辅助配体合成了一些金属有机配合物，发现这一配体是合成混配型稀土金属有机配合物的理想配体，并具有独特的催化反应性能，是优良的催化剂，能够开发新能源和新型化学反应，合成各种有效的新型材料、试剂和某些特效药

全氟化合物的合成及应用

【摘要】：全氟化合物主要分为两类：一类为全氟烃化合物、全氟醚和全氟胺累化合物；另一类为氟氯碳化合物（氟利昂）和氟溴碳化合物（哈龙）。由于这两类化合物在工业界有重要的应用，更为重要的是，有关这两类化合物的合成是有机氟化学研究中的基本内容，因此非常有必要再在此对他们进行论述。 【关键词】：全氟化合物 合成 应用 【正文】：有机化合物分子中与碳原子连接的氢被氟取代的一类元素有机化合物。分子中全部碳-氢键都转化为碳-氟键的化合物称全氟有机化合物，部分取代的称单氟或多氟有机化合物。由于氟是电负性最大的元素，多氟有机化合物具有化学稳定性、表面活性和优良的耐温性能等特点。

一、 高价金属氟化物的氟化

第二次世界大战期间，由于核燃料生产需要特种全氟油脂，促使人们对 全氟烷烃的生产方法进行多种途径的探索。其中醉成功的是利用高价金属氟化物对烃（包括卤代烃和芳烃）的简介氟化法，它包括气相氟化和液相氟化。

高价金属氟化物的氟化主要是指碳氢化合物的氢被氟取代，在反应过程中，分子中的双键和芳香体系也将被氟化，但通常氟原子不会被氟化。

在合成全氟碳化合物中，常使用的高价金属氟化物主要是三氟化钴（CoF3）。三氟化钴对碳氢化合物的氟化过程为两步反

实验三 配合物的生成、性质和应用

一、实验目的

1.了解配合物的生成和组成。

2.了解配合物与简单化合物合复盐的区别。 3.了解配位平衡及其影响因素。

4.了解螯合物的形成条件及稳定性。 5.熟悉过滤盒试管的使用等基本操作。 二、实验原理

由中心离子(或原子)与配体按一定组成和空间构型以配位键结合所形成的化合物称配合物。配位反应是分步进行的可逆反应，每一步反应都存在着配位平衡。

M + nR

? MRn

Ks ? [MRn][M][R]n

配合物的稳定性可由K稳 (即Ks)表示，数值越大配合物越稳定。增加配体(R)或金属离子(M)浓度有利于配合物(MRn)的形成，而降低配体和金属离子的浓度则有利于配合物的解离。如溶液酸碱性的改变，可能引起配体的酸效应或金属离子的水解等，就会导致配合物的解离；若有沉淀剂能与中心离子形成沉淀的反应发生，引起中心离子浓度的减少，也会使配位平衡朝离解的方向移动；若加入另一种配体，能与中心离子形成稳定性更好的配合物，则同样导致配合物的稳定性降低。若沉淀平衡中有配位反应发生，则有利于沉淀溶解。配位平衡与沉淀平衡的关系总是朝着生成更难解离或更难溶解物质的方向移动。

配位反应应用广泛，如利用金属离子生成配离

化学基础实验教学资料 综合化学实验 反式-[Co(en)2Cl2]3[Fe(ox)3] · 4.5H2O 的制备及分析【实验目的】 通过双配位化合物反式-[Co(en)2Cl2]3[Fe(ox)3] · 4.5H2O（en =乙 二胺，ox = C2O42-）的制备，离子交换分离双配合物，化学分析、热 重分析、 可见光谱测定等方法了解双配合物的制备、 分析及确定组成 的全过程。 【知识介绍】 分别制备 K3[Fe(ox)3]·3H2O 和反式-[Co(en)2Cl2]Cl 两个配合物， 然后按一定比例将其在水溶液中混合，即可得到反式 -[Co(en)2Cl2]3[Fe(ox)3]·4.5H2O 配合物。 反式-[Co(en)2Cl2]3[Fe(ox)3] · 4.5H2O 在弱光下较稳定，而在强光 下有光敏作用，逐渐变成浅褐色，需保存在棕色瓶中，避免光照。 利用离子交换法，可将反式-[Co(en)2Cl2]3[Fe(ox)3]·4.5H2O 配合 物中的配阴离子和配阳离子分开， 再综合应用各种分析方法， 对相关 组分进行分析， 可以确定各种组分的百分含量， 从而确

过渡金属配合物的合成、晶体结构及电化学性质

第2 6卷第 4期

哈尔滨师范大学自然科学学报NAT R U AL S I C ENC S J RNAL O RB N E OU F HA I NOR MAL UN VE I Y I RS T

V 12, o42 1 o.6 N . 0 0

过渡金属配合物的合成、晶体结构及电化学性质水孙丹，占华，苏高嵩，于凯，百斌一周(尔滨师范大学 )哈

【摘要】采用常规溶液法， 通过控制溶液的 p合成出2种结构新颖的过渡金 H,属配合物，经元素组成分析和 IP确定其化学式为 H[ C ( O C 32 H 0) 3 2 C{ r O C H ) ( 2}O] [ r 6 H] 4 ( )[ u O C H ) H 0) ( )用 x一射线单晶衍射 CMo0 6 2 H O 1和 c ( O C, ( ]. 2,测定其晶体结构表明，化合物 1为三斜晶系， P一1空间群，化合物是由一个 A dr该 n e.

sn CMoO4] o[r 62 H6结构和[ C ( O C )( 2}O]{ r O C H32 H O) 3通过氢键形成 l结构.合 D化物 2为单斜晶系，2 c间群， c/空配合物之间通过氢键形成 2结

配合物习题

1.下列关于叙述中，正确的是.（ ）

[Fe(CN)6]3-和[FeF6]3-的空间构型都为八面体形，但中心离子的轨道杂化方式不同。[Fe(CN)6]3-是内轨型配合物，呈反磁性，磁矩为0; K3[FeF6]和K3[Fe(CN)6]都呈顺磁性; Fe2+的六配位配合物都是反磁性的；

所有Fe3+的八面体配合物都属于外轨型配合物。

2.下列关于叙述中，错误的是.（ ）

Ni2+的四面体构型的配合物，必定是顺磁性的。（ ）

Ni2+的平面四方形构型的配合物，必定是反磁性的。.（ ） 所有Ni2+的八面体配合物都属于外轨型配合物。（ ）

已知K2[Ni(CN)4]与Ni(CO)4均呈反磁性，所以这两种配合物的空间构型均为平面正方形。

3.已知下列配合物磁矩的测定值，按价键理论判断属于外轨型配合物的是（ ）。 (A)[Fe(H2O)6]2+，5.3B.M.； (B)[Co(NH3)6]3+，0B.M.； (C)[Fe(CN)6]3-，1.7B.M.； (D)[Mn(CN)6]4-，1.8B.M.。

4.价键理论可以解释配合物的（ ）。 (A)磁性和颜色； (B)空间构型和颜色； (C)颜色和氧化还原性； (D)磁性和空间

第八章 配合物的制备

第一节 利用配体取代反应合成配合

物

1、水溶液中的取代反应

1) 室温直接反应

[Cu(H2O)4]SO4 + 4NH3 [Cu(NH3)4]SO4

3+3+4+

不适合与Fe、Al、Ti

2）惰性配合物要求苛刻的条件

K3[RhCl6] +3K2C2O4

煮沸K3[Rh(C2O3) 有时被取代的配体不止一种，如：

[Co(NH3)5Cl]Cl2 [Co(en)3]Cl3 +5NH3

+ 3en

4) 有时可得到部分取代的配合物： K2[PtCl4] + en [Pt(en)Cl2] + 2KCl

2、非水溶剂中的取代反应

使用非水溶剂的原因：

A、防止水解(如Fe、Al、Ti)； B、使不溶于水的配体可溶解； C、配体的配位能力不及水。

1） [Cr(en)3]Cl3的合成

在水中反应时

CrCl3.6H2O + en Cr(OH)3

↓

3+

3+

4+

可在乙醚中，按如下方法合成：

Cr2(SO4)3

en溶液KI[Cr(en)3]I3 2）[Ni(phen)3]Cl2（phen为邻菲咯啉）

在乙醇中反应 NiCl2

·

金属有机化合物的合成方法及应用

摘要: 金属有机骨架(Metal-organic Frameworks，MOFs)材料是目前受到广泛关注的一种新功能材料，具有特殊的拓扑结构、内部排列的规则性以及特定尺寸和形状的孔道，而且制备MOFs的金属离子和有机配体的选择范围非常大，经常具有不饱和配位的金属位和大的比表面积，这在化学工业中有着广阔的应用前景。本文介绍了金属有机骨架材料的结构、合成方法及应用。

关键词：金属有机骨架；配位聚合物；合成方法；应用

一、 前言

1.金属有机的简介

金属有机骨架(MOFs)材料是由含氧或氮的有机配体与过渡金属连接而形成的网状骨架结构。也可称为：金属—有机络合聚合、配位聚合、有机一无机杂化材料等。最近十多年，羧酸配体与金属配位形成的新颖结构大量出现，MOFs这一术语使用越来越多。越来越多。

MOFs主要是通过金属离子和有机配体自组装的方式，由金属或金属簇作为顶点，通过刚性的或半刚性的有机配体连接而成。由配位基团包裹金属离子而形成的小的结构单元称为次级结构单元。在MOFs合成中，利用羧酸与金属离子的键合，将金属离子包裹在M—O—C形成的SBU结构的中心，这样有利于骨架的延伸以及结构的稳定。

MOFs是一类具有广泛应用的