配合物化学-第七章配合物化学的应用

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1、配合物化学-2CoordinationChemistry-2绪论第一章配合物化学基础知识第二章配离子在溶液中稳定性的一般规律第三章配位平衡第四章配位反应对其他化学平衡的影响第五章配离子稳定常数的测定第六章配合物的结构理论第七章配合物的应用与发展目录第七章配合物的应用与发展已发现的配合物的品种远较其它无机化合物为多，配合物及配合物化学的应用也极为广泛。本章仅就它们的主要应用方面选择若干事例作扼要的介绍。1.1配位催化1.2在医疗中的应用1.3在湿法冶金的应用1.4在分析化学中的应用1.5金属缓冲剂1.6其它应用第二章配合物的应用配位催化原称络合催化，是指这样的催比作用：在催化过程中催

2、化剂与反成物或反应中间物之间发体配位反应，使反应物分子在配位个体中处于有利于进一步发生反应的活化状态，从而加速反应的进行。配位催化在生产某种有机工业品的过程中起非常重要的作用。本章举两个例子使读者初步了解配位催化的一般情况。第二章配合物的应用1.1配位催化例1.乙醛的生产方法50年代充西德Wacker化学公司的J．Smidt等发明了用空气或氧气将乙烯氧化来生产乙醛的方法，称为Wackor法，在这个方法中使用溶于稀盐酸溶液中的PdCl2和CuCl2为催化剂。反应方程式可写成：第二章配合物的应用(1)PdCl2在盐酸溶液中生成PdCl42-第二章配合物的应用PdCl2+2Cl-==Pd

3、Cl42-(2)PdCl42-与C2H4反应后生成金属钯C2H4+PdCl42-+H2O==CH3CHO+Pd+2H++4Cl-(3)金属钯被CuCl2重新氧化为PdCl42-,而CuCl2被Pd还原而生成CuCl2-Pd+2CuCl2+4Cl-==PdCl42-+2CuCl2-(4)CuCl2-则被氧气或空气重新氧化为CuCl22CuCl2-+2H++1/2O2==2CuCl2+H2O第二章配合物的应用PdCl2+2Cl-==PdCl42-C2H4+PdCl42-+H2O==CH3CHO+Pd+2H++4Cl-Pd+2CuCl2+4Cl-==PdCl42-+2CuCl2-2CuC

4、l2-+2H++1/2O2==2CuCl2+H2OC2H4+1/2O2==CH3CHO这样PdCl42-和CuCl2可循环使用。例2.用甲醇羰基化来生产乙酸原来采用钴盐作催化剂，碘化物为助催化剂，此法的不足之处是反应的要求较高的温度和压力。第二章配合物的应用CH3OH+CO==CH3COOH70年代初美国Monsanto化学公司投产的改用铑盐作催化剂、碘化物作助催化剂从甲醇和一氧化碳合成乙酸，该方法称为Monsanto法。新老方法比较如下：方法温度/℃CO压强/MPa产率/%新法：175-1803-499老法：2105090第二章配合物的应用图14-1Monsanto法生产乙酸的循

5、环过程第二章配合物的应用小结--配位催化的特点：第二章配合物的应用从以上二例可见，某些过渡金属离子与某些Π配体或Π酸配体形成配位个体后，使这样的配体活化而易于发生有关的反应。这是配位催化的前提，在后一例中，还可看出中心原子通过氧化加成反应而增大氧化数和配位数，在配位催化过程中起了重要的作用。配位催化大多是均相催化，其中催化剂存在于溶液中。均相配位催化的优点是，反应可在温和或较温和的条件下进行，选择件高，一般产率大而产物纯。均相配位催化在有机合成中得到了广泛的应用。生命元素1.生物体内元素的形态（1）无机物结构物质：Ca、F、P、Si和少量的Mg，以难溶无机化合物形态存在于硬组织中，

6、如SiO2、CaCO3、Ca10(PO4)6(OH)2等。（2）具有电化学功能和信息传递功能的离子：Na+、Mg2+、K+、Ca2+、Cl－等，分别以游离水合阳离子和阴离子形式存在于细胞内、外液中，两者之间维持一定浓度梯度。第二章配合物的应用1.2在医疗中的应用（3）生物大分子：是指蛋白质(protein)、肽(peptide)、核酸(nucleicacid)及类似物等，需要金属元素（例如，Mo、Mn、Fe、Cu、Co、Ni、Zn等）结合的大分子，包括具有催化性能和储存，置换功能的各种酶(enzyme)。（4）小分子：属于这一类的元素一般有：F、Cl、Br、I、Cu和Fe存在于抗生

7、素中；Co、Cu、Fe、Mg、V和Ni等存在于卟啉配合物中；As、Ca、Se、Si和V等存在于其它小分子中。第二章配合物的应用2.人体内元素的作用（1）27种生命元素（又称必须元素）：是指在生物体中能维持其正常生命活动功能所不可缺少的化学元素。按其含量的不同，又分为宏量元素和微量元素。（a）宏量元素是指在体内的质量分为数大于1×10－4的元素，包括：O、C、H、N、Ca、P、K、S、Cl、Na、Mg等，约占人体重的99.95%。第二章配合物的应用以碳元素为起点，向钾元