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第八章_配合物的制备,一种钴配合物的制备,配合物的命名,配合物的应用,配合物的稳定性,配合物的稳定常数,配合物的价键理论,铜的配合物,铁的配合物,配合物的形成和应用
配合物的制备
配合物数目庞大,制备方法也种类繁多,千差万别。在此仅就最通用的方法给以介绍。
利用配体取代反应合成配合物
1、水溶液中的取代反应
用金属盐水溶液直接与配体反应
[Cu(H2O)4]SO4 + 4NH3 [Cu(NH3)4]SO4
溶液颜色由浅蓝变为深蓝。向反应混合物中加入乙醇,就可得到配合物的深蓝色的结晶。
也适合于Ni2+、Co2+Zn2+, 但不适合与Fe3+、Al3+、Ti4+,NH3·H2O = NH4+ + OH-
因此形成氢氧化物沉淀。
2)对于惰性配合物,取代反应要求苛刻的条件。如制备K3[Rh(C2O4)3],需将K3[RhCl6]与K2C2O4的浓溶液煮沸2小时,然后蒸发溶液,可得产物的结晶。
K3[RhCl6] +3K2C2O4 K3[Rh(C2O4)3] + 6KCl
3)有时被取代的配体不止一种,如:
[Co(NH3)5Cl]Cl2 + 3en [Co(en)3]Cl3 +5NH3
有时可得到部分取代的配合物:
K2[PtCl4] + en [Pt(en)Cl2] + 2KCl
2、非水溶剂中的取代反应
使用非水溶剂的原因:
A、(如Fe3+、Al3+、Ti4+);B、使不溶于水的配体可溶解;C、配体的配位能力不及水。
1) [Cr(en)3]Cl3的合成
在水中反应时
CrCl3.6H2O + en Cr(OH)3↓
可在乙醚中,按如下方法合成:
en KI AgCl
无水Cr2(SO4)3 溶液 [Cr(en)3]I3 [Cr(en)3]Cl3
溶液中的产物可通过蒸发结晶或加入乙醇制得。
2)[Ni(phen)3]Cl2(phen为邻菲咯啉)
由于phen不溶于水,因而可将其溶于与水能混溶的溶剂中,然后再将其加到金属离子的浓溶液中进行反应。
NiCl2·6H2O(aq) + phen(乙醇) [Ni(phen)3]Cl2
3)[Ni(EtOH)6](ClO4)2的合成
NaClO4
无水NiCl2 + EtOH [Ni(EtOH)6]Cl2 [Ni(EtOH)6](ClO4)2
在水溶液中:
[Ni(EtOH)6]2+ + H2O [Ni(H2O)6]2+ + EtOH
3、固体配合物热分解(固态取代反应)
1)[Cu(H2O)4]SO4.H2O = [CuSO4]+5H2O (加热)
2)2[Co(H2O)6]Cl2 = Co[CoCl4] +12H2O (加热)
变色硅胶的原理(粉红、蓝色)
3)[Rh(NH3)5H2O]I3 = [Rh(NH3)5I]I2 + H2O (100℃)
4)[Pt(NH3)4]Cl2 = trans-[Pt(NH3)2Cl2] + 2NH3 (250℃)
5)[Cr(en)3](NCS)3 = trans-[Cr(en)2(NCS)2]NCS + en (130℃)
6)[Cr(en)3]Cl3 = cis-[Cr(en)2Cl2]Cl + en (210℃)
利用氧化还原反应合成配合物
1、金属的氧化
最好的氧化剂是O2或H2O2,不会引入杂质。
最好不用KMnO4和K2Cr2O7,因为它们会引入其他杂质。
例:[Co(NH3)5Cl]Cl2的合成
Co(II)配合物能很快地进行取代反应(是活性的),而Co(III)配合物是惰性的,因此Co(III)的配合物,一般是先合成Co(II)的配合物,再进行氧化来合成的。
H2O2 浓HCl
CoCl2·6H2O [Co(NH3)5(H2O)]Cl3 [Co(NH3)5Cl]Cl2
NH3-NH4Cl 加热
2、金属的还原
常用的还原剂有:溶于液氨的K、Na;溶于THF的Li和Mg;Na(Hg)、Zn(Hg);
N2H4;NH2OH(产物为N2,不污染产物)
液NH3
K2[Ni(CN)4 ] + 2K K4[Ni(0)(CN)4]
[Pt(II)(Ph3P)2Cl2] + Ph3P + N2H4 [Pt(0)(Ph3P)4]
第三节 利用催化反应制备
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