配位化学

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  配位化学(coordination chemistry),研究金属原子离子与无机、有机的离子或分子相互反应形成配位化合物的特点以及它们的成键、结构、反应、分类和制备的学科。最早记载的配合物是18世纪初用作颜料的普鲁士蓝K〔Fe(CN)6Fe〕。1798年又发现了CoCl3·6NH3是CoCl3与NH3形成的稳定性强的化合物,对其组分和性质的研究开创了配位化学领域。1893年,瑞士化学家A.韦尔纳首先提出这类化合物的正确化学式和配位理论,在配位化合物中引进副价概念,提出元素在主价以外还有副价,从而解释了配位化合物的存在以及它在溶液中的离解。

  在配位化合物中,中心原子与配位体之间以配位键相结合。解释配位键的理论有价键理论、晶体场理论和分子轨道理论。

  配位化学与有机、分析等化学领域以及生物化学、药物化学、化学工业有密切关系,应用很广:①金属的提取和分离。从矿石中分离金属,进一步提纯,如溶剂萃取、离子交换等都与金属配合物的生成有关。②配位催化作用。过渡金属化合物能与烯烃、炔烃和一氧化碳等各种不饱和分子形成配位化合物,使这些分子活化,形成新的化合物,因此,这些配位化合物就是反应的催化剂。③化学分析。配位反应在重量分析、容量分析、分光光度分析中都有广泛应用,主要用作显色剂、指示剂、沉淀剂、滴定剂、萃取剂、掩蔽剂,可以增加分析的灵敏度和减少分离步骤。④生物化学。生物体中许多金属元素都以配合物的形式存在,例如血红素是铁的配合物;叶绿素是镁的配合物;维生素B12是钴的配合物。⑤医学。可用乙二胺四乙酸二钠盐与汞形成配合物,将人体中有害元素排出体外。顺式二氯·二氨合铂(Ⅱ)已被证明为抗癌药物。