化学词典告诉你配合物的命名规则以及配合物的应用,配合物是化合物中较大的一个子类别,广泛应用于日常生活、工业生产及生命科学中,近些年来的发展尤其迅速。它不仅与无机化合物、有机金属化合物相关连,并且与现今化学前沿的原子簇化学、配位催化及分子生物学都有很大的重叠。
配合物的命名
在命名配位化合物时,一般遵循中文IUPAC命名法,命名规律有:
离子配合物以盐的形式处理。命名配位单元时,配体在前,不同配体之间以圆点分隔,且最后一个配体与中心原子名称间要加“合”字。配体的名称列在右表,其顺序主要遵循“先无机后有机”与“先阴离子后中性分子”两条。配体前要加上配体个数,必要时加圆括号将配体名称括起来,以避免歧义。中心原子需在其后标注氧化数,以带圆括号的罗马数字表示。正离子的配合物称氯化物、硝酸盐、硫酸盐等,阴离子的配合物则称某酸钾/钠或某酸。
桥联配体前要加注μ;ηn则表示配体有n个原子与中心原子键结。对于可能产生键合异构的配合物,需在配体后注明配位原子。
配合物的应用
分析化学中,配合物可用于:
离子的分离:通过生成配合物来改变物质的溶解度,从而与其它离子分离。例如以氨水与AgCl、Hg2Cl2和PbCl2反应来分离第一族阳离子:
AgCl+2NH3→Ag(NH3)2++Cl-
以及利用氨配合物的生成使Zn2+进入溶液:Zn2++4NH3→[Zn(NH3)4]2+。
金属离子的滴定:例如,定量测定溶液中Fe3+的含量时,指示剂为深红色的[Fe(phen)3]2+。
掩蔽干扰例子:用生成配合物来消除分析实验中会对结果造成干扰的因素。比色法测定Co2+时会受到Fe3+的干扰,可加入F-与Fe3+生成无色的稳定配离子[FeF6]3-,以掩蔽Fe3+:Fe3++6F-→[FeF6]3-
工业生产中:
配位催化:催化反应的机理常会涉及到配位化合物中间体,比如合成氨工业中用醋酸二氨合铜除去一氧化碳,有机金属催化剂催化烯烃的聚合反应或寡合催化反应,以及不对称催化于药物的制备。
制镜:以银氨溶液为原料,利用银镜反应,在玻璃后面镀上一层光亮的银涂层。
提取金属:例如氰化法提金的步骤中,由于生成了稳定的配离子[Au(CN)2]-,使得不活泼的金进入溶液中:
4Au+8NaCN+2H2O+O2→4Na[Au(CN)2]+4NaOH
也可利用很多羰基配合物的热分解来提纯金属,例如蒙德法中,镍的纯化利用了四羰基镍生成与分解的可逆反应:
Ni(CO)4→Ni+4CO。
材料先驱物:氧化铝微粒及砷化镓(GaAs)薄膜等的合成。
硬水软化
生物学中,很多生物分子都是配合物,并且含铁的血红蛋白与氧气和一氧化碳的结合,很多酶及含镁的叶绿素的正常运作也都离不开配合物机理。常用的癌症治疗药物顺铂,即cis-[PtCl2(NH3)2],可以抑制癌细胞的DNA复制过程,含有平面正方形的配合物构型。乙二胺四乙酸、柠檬酸钠、2,3-二巯基丁二酸等解毒剂可用于重金属解毒的机理,常常是它们可与重金属离子配合,使其转化为毒性很小的配位化合物,从而达到解毒的目的。
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