配位化合物基础及应用

本书是“无机化学探究式教学丛书”第10分册。全书共6章，包括配位化学发展简史、配位化合物的基本概念、配位化合物化学键理论的应用及电子光谱、配位化合物的稳定性、配位聚合物概述以及配位化合物的应用简介。编写时力图体现内容和形式的创新，紧跟学科发展前沿。作为基础无机化学教学的辅助用书，本书的宗旨是以促进学生科学素养的发展为出发点，突出创新思维和科学研究方法，以教师好使用、学生好自学为努力方向，以提高教学质量、促进人才培养为目标。本书可供高等学校化学及相关专业师生、中学化学教师以及从事化学相关研究的科研人员和技术人员参考使用。

序
丛书出版说明
前言
第1章 配位化学发展简史 3
1.1 配位化学基本概念和定义的发展 4
1.1.1 最早的实验发现 4
1.1.2 维尔纳理论的诞生 5
1.1.3 配位化学概念的演变 10
1.2 配位化学化学键理论的发展 14
1.2.1 维尔纳配位理论和路易斯电子理论 14
1.2.2 价键理论 15
1.2.3 外轨型和内轨型之分 16
1.2.4 反馈π键概念的提出 16
1.2.5 晶体场理论 17
1.2.6 配位场理论 17
1.3 配位化学未来发展展望 18
历史事件回顾1 我国配位化学的开拓者和奠基人——戴安邦 19
参考文献 23
第2章 配位化合物的基本概念 26
2.1 配位化合物的定义 26
2.2 配位化合物的组成 27
2.2.1 配体 27
2.2.2 中心原子 32
2.2.3 配位数 32
2.3 配位化合物的类型 34
2.3.1 分类概况 34
2.3.2 经典与非经典配合物 36
2.3.3 单核与多核配合物 39
2.3.4 配位聚合物 41
2.4 配位化合物的异构现象 41
2.4.1 结构异构 42
2.4.2 几何异构 45
2.4.3 旋光异构 47
2.5 配位化合物的命名 51
2.5.1 命名总则 51
2.5.2 配体顺序法则 52
2.5.3 含特殊配体配合物的命名 53
2.5.4 几何异构体的命名 54
2.5.5 多核配合物的命名 55
历史事件回顾2 顺铂类抗癌药物 56
参考文献 59
第3章 配位化合物化学键理论的应用及电子光谱 61
3.1 配位化合物的价键理论 61
3.1.1 配位数与配位构型 62
3.1.2 内轨型和外轨型配合物 70
3.1.3 价键理论的应用 73
3.2 晶体场理论 75
3.2.1 晶体场中d轨道的分裂 75
3.2.2 分裂能 81
3.2.3 高自旋与低自旋 83
3.2.4 晶体场稳定化能 85
3.2.5 姜-泰勒效应 86
3.2.6 晶体场理论的应用 89
3.3 配位化合物的配位场理论 94
3.4 过渡金属配合物的电子光谱 101
3.4.1 原子或离子中电子的光谱项 102
3.4.2 配合物中的电子光谱项 105
3.4.3 配合物的电子光谱 112
研究无机化学的物理方法介绍1 配位化学研究的基本方法简介 115
参考文献 123
第4章 配位化合物的稳定性 124
4.1 配位化合物的热力学稳定性 124
4.1.1 稳定常数和不稳定常数 125
4.1.2 影响配位化合物溶液中稳定性的因素 129
4.1.3 配位平衡的移动 133
4.2 配位化合物的动力学稳定性 138
4.2.1 基本原理和概念 139
4.2.2 取代反应 139
4.2.3 氧化还原反应 148
4.2.4 异构化反应和外消旋反应 152
4.2.5 氧化加成和消除反应 153
4.2.6 配体的反应 157
研究无机化学的物理方法介绍2 配合物稳定常数的测定 158
参考文献 164
第5章 配位聚合物概述 166
5.1 配位聚合物的发展历程 166
5.1.1 配位聚合物相关的术语 166
5.1.2 配位聚合物的结构特点 167
5.1.3 配位聚合物的发展趋势 167
5.2 配位聚合物的分类 168
5.2.1 从空间维度分类 168
5.2.2 从配位原子分类 169
5.2.3 从结构类型分类 174
5.3 配位聚合物的拓扑网格 176
5.4 配位聚合物形成的影响因素 178
5.4.1 金属中心作用 180
5.4.2 有机配体作用 180
5.4.3 温度和pH作用 180
5.4.4 溶剂分子和模板分子作用 181
5.5 配位聚合物的合成方法 182
5.5.1 水热/溶剂热合成法 182
5.5.2 微波合成法 182
5.5.3 超声合成法 183
5.5.4 电化学合成法 184
5.5.5 机械合成法 184
5.5.6 微液滴合成法 184
5.6 几类典型的配位聚合物 185
5.6.1 MOF-5系列 185
5.6.2 MIL系列 185
5.6.3 ZIF系列 186
5.6.4 PCN系列 187
5.6.5 UiO系列 188
历史事件回顾3 “孔”的故事——从沸石分子筛到金属有机骨架 188
参考文献 191
第6章 配位化合物的应用简介 194
6.1 配合物在无机化学及分析化学中的应用 194
6.2 配合物在矿物中的应用 199
6.2.1 配合物在金属成矿中的作用 199
6.2.2 配合物在矿物浮选中的应用 201
6.3 配合物在环境保护中的应用 202
6.3.1 污染物吸附降解 202
6.3.2 重金属离子去除 204
6.3.3 核废料去除 205
6.3.4 污染物传感检测 207
6.4 配合物在催化反应中的应用 209
6.4.1 钯催化的碳-碳偶联反应 209
6.4.2 催化氮分子还原 210
6.4.3 催化二氧化碳的化学转化 212
6.4.4 催化水分解 214
6.5 配位聚合物功能材料 219
6.5.1 生物功能配位聚合物 219
6.5.2 吸附功能配位聚合物 221
6.5.3 发光功能配位聚合物 224
6.5.4 导电功能配位聚合物 227
6.5.5 磁性功能配位化合物 229
研究无机化学的物理方法介绍 3 配位聚合物[Cu2I(DETRZ)]的制备与表征实例 232
参考文献 239
练习题 244
第一类：学生自测练习题 244
第二类：课后习题 247
第三类：英文选做题 250
参考答案 252
学生自测练习题答案 252
课后习题答案 258
英文选做题答案 264
附录 267