配位是指原子或原子團被中心原子所吸引的現象,這一現象最初由維爾納提出。配位的概念認為化學親和力在空間各個方向上的作用是相同的,每個原子趨向于均勻地被其他原子或原子團包圍。
歷史沿革
配位化合物的歷史可以追溯到1704年,當時德國涂料工人發現了普魯士藍這種無機化合物顏料。然而,對配位聚合物的系統研究始于1893年,瑞士化學家A. Werner首次從立體角度出發,提出了配位理論的學說。此后,多位科學家的理論和實驗工作極大地豐富了配位化學的研究理論,推動了該領域的蓬勃發展。
結構及性質
研究概況
配位聚合物的研究始于1798年,法國化學家Tassert對黃色氯化鈷的研究。1893年,A. Werner提出的配位理論為配位化合物的發展奠定了理論基礎。此后,一系列開創性的理論和實驗研究工作,如1916年Lewis的共價鍵理論、1923年Sidgwick的有效原子序數法則、1929年Bethe的晶體場理論、1935年Van Vleck的配位場理論、1939年Pauling的價鍵理論、1951年Pauson和Miller首次合成的二茂鐵、1952年Wilkinson和Fisher確定的二茂鐵的夾心狀結構、1953年Natta和Ziegler發現的金屬烯烴催化劑、1967年Eigen的快速反應、1983年Taube的金屬配位化合物電子轉移機理、1987年Lehn和Cram以及Pedersen的超分子化學概念等,極大地豐富了配位化合物的研究理論,促進了該領域的繁榮發展。
分類
配位聚合物的種類豐富多樣,可以根據金屬中心離子的不同進行分類,如過渡金屬配合物、稀土金屬配合物、堿金屬配合物和堿土金屬配合物等。此外,還可以根據配位聚合物所含有機配體的配位原子進行分類,主要包括含氧類配體、含氮類配體以及含硫磷類配體等。近年來,Robson教授和Kitagawa分別提出了新的分類方法,前者根據聚合物框架結構的不同將其分為三類,后者則將多孔配位聚合物材料劃分為三代。
合成結構性質
方法及影響
配位聚合物的合成方法多種多樣,常用的方法包括溶液結晶法、擴散法、水熱/溶劑熱法等。在實際操作中,常采用水熱或溶劑熱法,因為這種方法不受許多條件的限制。影響配位聚合物合成的因素包括有機配體和金屬鹽的摩爾比、反離子、模板劑、酸堿度、溫度、反應時間、降溫幅度、所用溶劑等。這些因素可能導致獨特結構的產生。
應用
配位聚合物是一種新型的功能化分子材料,因其骨架結構的可裁性和易功能化特性而備受關注。這類材料兼具無機化合物金屬離子和有機配體的特性,有可能展現出無機化合物和有機化合物都不具備的新性能。配位聚合物的研究涵蓋了化學界的多個學科領域,對基本概念和基礎理論的發展具有重要指導意義,同時也具有潛在的應用價值。
參考資料 >
2024年高二化學教案 選擇性必修2(配人教版)章末整合素養提升.pdf.原創力文檔.2024-10-23
請問配位鍵中的配體、受體、中心原子的定義是什么?在有關配位鍵的知識中,還涉及到其他什么名詞?.請問配位鍵中的配體、受體、中心原子的定義是什么?在有關配位鍵的知識中,還涉及到其他什么名詞?.2024-10-23
配合物或晶體中配位數概念與判斷.化學自習室.2024-10-23