配位是指原子或原子團(tuán)被中心原子所吸引的現(xiàn)象，這一現(xiàn)象最初由維爾納提出。配位的概念認(rèn)為化學(xué)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(tuán)包圍。
歷史沿革
配位化合物的歷史可以追溯到1704年，當(dāng)時德國涂料工人發(fā)現(xiàn)了普魯士藍(lán)這種無機(jī)化合物顏料。然而，對配位聚合物的系統(tǒng)研究始于1893年，瑞士化學(xué)家A. Werner首次從立體角度出發(fā)，提出了配位理論的學(xué)說。此后，多位科學(xué)家的理論和實驗工作極大地豐富了配位化學(xué)的研究理論，推動了該領(lǐng)域的蓬勃發(fā)展。
結(jié)構(gòu)及性質(zhì)
研究概況
配位聚合物的研究始于1798年，法國化學(xué)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(fā)展奠定了理論基礎(chǔ)。此后，一系列開創(chuàng)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(shù)法則、1929年Bethe的晶體場理論、1935年Van Vleck的配位場理論、1939年P(guān)auling的價鍵理論、1951年P(guān)auson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(jié)構(gòu)、1953年Natta和Ziegler發(fā)現(xiàn)的金屬烯烴催化劑、1967年Eigen的快速反應(yīng)、1983年Taube的金屬配位化合物電子轉(zhuǎn)移機(jī)理、1987年Lehn和Cram以及Pedersen的超分子化學(xué)概念等，極大地豐富了配位化合物的研究理論，促進(jìn)了該領(lǐng)域的繁榮發(fā)展。
分類
配位聚合物的種類豐富多樣，可以根據(jù)金屬中心離子的不同進(jìn)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(jù)配位聚合物所含有機(jī)配體的配位原子進(jìn)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(jù)聚合物框架結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)性質(zhì)
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(jié)晶法、擴(kuò)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(jī)配體和金屬鹽的摩爾比、反離子、模板劑、酸堿度、溫度、反應(yīng)時間、降溫幅度、所用溶劑等。這些因素可能導(dǎo)致獨特結(jié)構(gòu)的產(chǎn)生。
應(yīng)用
配位聚合物是一種新型的功能化分子材料，因其骨架結(jié)構(gòu)的可裁性和易功能化特性而備受關(guān)注。這類材料兼具無機(jī)化合物金屬離子和有機(jī)配體的特性，有可能展現(xiàn)出無機(jī)化合物和有機(jī)化合物都不具備的新性能。配位聚合物的研究涵蓋了化學(xué)界的多個學(xué)科領(lǐng)域，對基本概念和基礎(chǔ)理論的發(fā)展具有重要指導(dǎo)意義，同時也具有潛在的應(yīng)用價值。
參考資料 >
2024年高二化學(xué)教案 選擇性必修2(配人教版)章末整合素養(yǎng)提升.pdf.原創(chuàng)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(guān)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(guān)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(shù)概念與判斷.化學(xué)自習(xí)室.2024-10-23