华南师范大学高等无机化学讲义

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1、高等无机化学1、无机化学学科的发展态势课程基本概况无机化学是研究无机物质的组成、结构、反应、性质和应用的科学。目前，国际上无机化学学科的发展趋势：1、无机化学与其它学科的交叉与融合加强。2、无机化学的理论与实验研究更趋紧密结合，更加注重多尺度研究。3、无机化学的非常规合成方法发展加速。4、基于无机化学的过程工程加速向应用转化。2、无机化学的分支（1）配位化学研究金属的原子或离子与无机、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。Co(EDTA)-配离子槲皮素-

2、铝配合物（2）生物无机化学无机化学和生物化学相互渗透而形成的一门边缘学科，它应用无机化学理论和方法，研究元素及其化合物与生物体系及其模拟体系的相互作用、结构和生物活性的关系。一种金属-酶的配合物（3）固体无机化学研究固体物质的制备、组成、结构和性质的科学。固体无机化学是跨越无机化学、固体物理、材料科学等学科的交叉领域。新型发光纳米粒子氧化铁纳米粒子协助蛋白杀死癌细胞,正常细胞不受损（4）无机合成化学研究如何合成无机化合物及其合成反应机理。（5）理论无机化学以理论化学和计算化学作为基础，通过定量、半定

3、量的计算或定性分析，得出复杂分子所应具有的性质。微波化学反应合成仪无机化学相关主要期刊与数据库Nature,Science,PANSJ.Am.Chem.Soc.;Angew.Chem.Int.Ed.;Chem.Sci.;Chem.Eur.J.;Chem.Commun.;Chem.Rev.;Chem.Soc.Rev.;Acc.Chem.Res.;Inorg.Chem.;Dalton.Trans.Adv.Mater.;Adv.Funct.Mater.;Chem.Mater.Cryst.GrowthDes

4、.;……Nature,ScienceACS;RSC;joinWiely;……3、课程安排与要求上课时间：2-16周课程内容讲课内容：高等无机化学的基本理论对称性和群；无机立体化学；配体场理论；无机物的光谱。无机化学研究前沿选论金属-有机框架；无机纳米材料；生物无机化学；考核方式：笔试（1周）参考书陈慧兰主编《高等无机化学》高等教育出版社第一章对称性和群论本章内容：对称操作群论基本概念分子的点群群的表示和特征标表群论在化学中的应用不改变分子中各原子间距离使分子几何构型发生位移的一种动作。旋转1.1对称

5、元素与对称操作操作H1H2O每次操作都能产生一个和原来图形等价的图形，通过一次或几次操作使图形完全复原。对称元素:旋转轴对称操作:旋转H1H2O对称操作对称操作所依据的几何要素（点、线、面及组合）点线面组合对称元素对称中心对称轴对称面反轴或象转轴icnσv,σhSn恒等操作Ê（1）旋转操作与对称轴H2O2中的C2（2）反映操作与对称面分子的对称面在哪？（3）反演操作与对称中心旋转反映或旋转反演都是复合操作，相应的对称元素分别称为映轴Sn和反轴In.旋转反映(或旋转反演)的两步操作顺序可以反过来.这两

6、种复合操作都包含虚操作.相应地,Sn和In都是虚轴.对于Sn，若n等于奇数，则Cn和与之垂直的σ都独立存在；若n等于偶数，则有Cn/2与Sn共轴，但Cn和与之垂直的σ并不一定独立存在.试观察以下分子模型并比较:(4)映轴与旋转反映操作反轴与旋转反演操作(1)重叠型二茂铁具有S5，所以,C5和与之垂直的σ也都独立存在；(2)甲烷具有S4，所以,只有C2与S4共轴，但C4和与之垂直的σ并不独立存在.CH4中的映轴S4与旋转反映操作注意:C4和与之垂直的σ都不独立存在（5）恒等操作对称操作与对称元素旋转是

7、真操作,其它对称操作为虚操作.对称元素C6与互逆连续行施两次对称操作称为对称操作的积旋转操作的乘积1.2对称操作的乘积连续进行两次反演操作等于不动操作，即，最小周期为2；反演操作和它的逆操作相等，即xyin为偶数n为奇数连续进行两次反映操作等于主操作，反映操作和它的逆操作相等反演操作的乘积反映操作的乘积反轴(In)=旋转操作和反演操作的乘积先绕轴旋转3600/n(并未进入等价图形)，接着按对称中心(在轴上)进行反演(图形才进入等价图形)。对应的操作为:只有I4是独立的对称元素（严格讲应是I4n）。其

8、它的In都可以用对称元素来代替。σhC2142I2=S1示意图独立的元素包括6个对称操作I3轴除包括C3和i的全部对称操作外，还包括C3和i的组合操作，。所以I3轴可看作是C3和i组合得到的:I3=C3+iI3包括4个对称操作可见I4轴包括C2全部对称操作，即I4轴包括C2轴。但是一个包含I4对称性的分子，并不具有C4轴，也不具有i，即I4不等于C4和i的简单加和，I4是一个独立的对称元素。I4具有I4轴的分子经过I41的操作CH4分子中三个相互垂直相交的I4轴转90