配位化学论文1.doc

姓名：刘乐 班级：应用化学071 学号：0604200137 本学期学习了《配位化学》这门课，感觉这门课很实用，跟各个学科的联系也很紧密，老师讲课也很风趣幽默。学习完这门课也学到好多知识，我通过找资料，上网，看参考书等方式完成了以下一篇论文。 对配合物中配体间的弱相互作用的研究，已引起国内外化学界的重视，正在形成一个新的领域。比如：配体间作用的氢键的定向作用已开辟了有关生物活性、分子识别和晶体工程研究的新领域。金属桥联配合物分子间氢键作用，使模型化合物具有特殊的光、磁、电性质及新的生物效应等等。而且研究人员强调指出，正是这些配体间的弱相互作用架设了由配位化学通向超分子化学的桥梁。他们也正在研究向摸拟膜表面配合物的形成和超分子化学领域发展。因此，我们有必要对配体间的弱相互作用进行深层次的分析。 超分子化学以分子间由非共价的弱相互作用结合而成的多分子体系为研究对象，是科学研究领域的一个重要扩展，使化学由专门研究共价键和由此形成的多原子集聚体拓展到研究共价键与非共价弱相互作用(包括静电作用、氢键、疏水缔合、芳环堆砌等)共存时的复杂体系它不仅淡化了无机化学与有机化学的界限，而且实际上已经成为化学、物理学、材料科学、生命科学的一个交叉前沿领域。 诺贝尔奖获得者法国著名化学家J．-M. Lehn?曾多次指出，在某种意义上说，超分子化学可以被看作是推广了的配位化学。 l 配体间作用的重要性与主要作用类型 在金属配位化合物的结构及功能研究中，长期以来比较集中在研究金属-配体间的结合方式、强度及其对配合物性能的影响等方面，而对配合物中配体问的相互作用则研究较少事实上，在配合物，特别是在混配配合物中，由于二种或更多的配体同时配位在一个金属离子上，同时它们在空间上彼此靠近，因而可能发生各种各样的相互作用。研究混配配合物中配体问的弱相互作用，不仅对理解金属离子如何参与生命过程有实际意义，也是由配位化合物形成超分子体系的决定因素配体间的弱相互作用归纳起来主要有以下几类。 1.1 配体间通过中心离子的电子转移效应 Sigel发现Cu(bipy)2+等N，N配位的∏酸二元配合物在形成三元配合物时，第二配体的配位原子类型对配合物稳定性影响十分显著。 1.2 空间的配体-配体相互作用 空间的配体问相互作用可分为配合物分子内配体间相互作用和配合物分子问的配体间相互作用。 1.2.1 配合物分子内的配体间相互作用 1.2.1.1 空问阻碍效应位阻效应指形成三元配合物时，那些含有较大侧基或多余配点的二元配合物总是优先选择体积或位阻小的第二配体。如三齿配体Ida形成配合时，由于空余的配点常存在这种效应[2] 。在生物配体(氨基酸，肽)配合物中空问阻碍效应也十分常见，因而很难在生物体内找到含有两个较大侧基的混配配合物，即所谓生物配体间的立体选择性。 1.2.1.2 静电作用静电作用包括起稳定化作用的正负离子问的吸引作用、氢键作用和去稳定化作用的阴离子。阴离子作用其中尤以氢键作用最为重要，氢键作用常增加配合物稳定性，它亦可视为一种静电作用。 I．2.1.3 芳环堆砌与疏水缔合作用 Sigel[3] 等人研究混配配合物Cu(bipy)2+(A即)中的电荷转移作用时，首次发现配合物中存在有联吡啶环和嘌呤环间的重叠，称为芳环堆砌作用。正是选种堆砌作用给三元配合物带来相当大的额外稳定性(△logK从0．91增到6．96，芳环堆砌作用也受到了广泛关注。与此相似，当具有较大脂肪侧链的有机配体形成混配配合物时，其侧基部分会倾向于聚集在一起形成非极性链的聚集体，即存在疏水缔合作用。通常疏水作用强度要比芳环堆砌弱。 1.2.2 配合物分子问的配体相互作用 由于配合物分子间的配体相互作用对溶液中三元配合物的稳定性影响不大，早期并没有引起人们的注意。随着主、客体化学和超分子化学的发展。人们对化合物微观结构有新的认识，蛋白质、核酸等生物大分子中亦发现多种配体间作用方式，锌指-DNA作用是典型例子[4] 。例如配合物[cu(zgly0)2 (bipy)(prOH)](其中zglyo为N-苄氧酰甘氨酸，bipy为2，2-联吡啶，prOH为异丙醇)中同时存在有分子间氢键作用、联吡啶环间的堆砌作用和氨基酸残基 苯环之间的分子问的堆砌作用[5]。 目前分子间配体作用的报道还不很多，但随着超分子化学的发展，分子间配体作用的研究将成为一个重要的领域，如氢键的定向作用已开辟了有关生物活性、分子识别和晶体工程研究的新领域。金属桥联配合物分子间氢键作用，使模型化合物具有特殊的光、磁、电性质及新的生物效应。 2 向超分子化学过渡 不论是配合物分子内的配体间弱相互作用，还是分子间的配体间弱相互作用都是由配位化合物形成超分子体系的重要基础。事实上