配位

科技术语之一

配位是指原子或原子团被中心原子所吸引的现象,这一现象最初由维尔纳提出。配位的概念认为化学亲和力在空间各个方向上的作用是相同的,每个原子趋向于均匀地被其他原子或原子团包围 。

历史沿革

配位化合物 的历史可以追溯到1704年,当时 德国 涂料工人发现了普鲁士蓝这种 无机化合物 颜料。然而,对配位聚合物的系统研究始于1893年, 瑞士 化学家A. Werner首次从立体角度出发,提出了配位理论的学说 。此后,多位科学家的理论和实验工作极大地丰富了配位化学的研究理论,推动了该领域的蓬勃发展 。

结构及性质

研究概况

配位聚合物的研究始于1798年, 法国 化学家Tassert对黄色氯化钴的研究。1893年,A. Werner提出的配位理论为 配位化合物 的发展奠定了理论基础。此后,一系列开创性的理论和实验研究工作,如1916年Lewis的 共价键 理论、1923年Sidgwick的有效原子序数法则、1929年Bethe的晶体场理论、1935年Van Vleck的配位场理论、1939年Pauling的价键理论、1951年Pauson和Miller首次合成的 二茂铁 、1952年Wilkinson和Fisher确定的二茂铁的夹心状结构、1953年Natta和Ziegler发现的金属 烯烃 催化剂、1967年Eigen的快速反应、1983年Taube的金属配位化合物电子转移机理、1987年Lehn和Cram以及Pedersen的 超分子化学 概念等,极大地丰富了 配位化合物 的研究理论,促进了该领域的繁荣发展。

分类

配位聚合物的种类丰富多样,可以根据金属中心离子的不同进行分类,如过渡 金属配合物 、稀土金属配合物、 碱金属 配合物和 碱土金属 配合物等。此外,还可以根据配位聚合物所含有机 配体 的配位原子进行分类,主要包括含氧类配体、含氮类配体以及含硫磷类配体等。近年来,Robson教授和Kitagawa分别提出了新的分类方法,前者根据聚合物框架结构的不同将其分为三类,后者则将多孔配位聚合物材料划分为三代。

合成结构性质

方法及影响

配位聚合物的合成方法多种多样,常用的方法包括溶液结晶法、扩散法、水热/ 溶剂 热法等。在实际操作中,常采用水热或溶剂热法,因为这种方法不受许多条件的限制。影响配位聚合物合成的因素包括有机 配体 和金属盐的摩尔比、反离子、模板剂、酸碱度、温度、反应时间、降温幅度、所用溶剂等。这些因素可能导致独特结构的产生。

应用

配位聚合物是一种新型的功能化分子材料,因其骨架结构的可裁性和易功能化特性而备受关注。这类材料兼具 无机化合物 金属离子和有机配体的特性,有可能展现出无机化合物和 有机化合物 都不具备的新性能。配位聚合物的研究涵盖了化学界的多个学科领域,对基本概念和基础理论的发展具有重要指导意义,同时也具有潜在的应用价值。

参考资料

  1. 2024年高二化学教案 选择性必修2(配人教版)章末整合素养提升.pdf 原创力文档 2024-10-23
  2. 请问配位键中的配体、受体、中心原子的定义是什么?在有关配位键的知识中,还涉及到其他什么名词? 请问配位键中的配体、受体、中心原子的定义是什么?在有关配位键的知识中,还涉及到其他什么名词? 2024-10-23
  3. 配合物或晶体中配位数概念与判断 化学自习室 2024-10-23