2025年化学反应中的金属有机配合物.pdfVIP

学而不知道，与不学同；知而不能行，与不知同。——黄睎

化学反应中的金属有机配合物

化学领域中，金属有机配合物是一种广泛应用的分子体系，可

以用于催化反应、光催化、配合物化学等许多方面，在现代化学

工业中有着极为重要的应用，例如医药、农药、化妆品、颜料和

光动力学疗法等。本文将介绍金属有机配合物的基本概念、反应

种类、反应条件和反应机理。

1.什么是金属有机配合物？

金属有机配合物是指其中一个或多个有机分子通过共价键和金

属离子配位形成的化合物。由于这种结构的具体形式和组成元素

的不同，导致金属有机配合物具有多种不同的性质和用途。金属

有机配合物的具体分类法在不同文献中会有所差别，常见的分类

法有：

-按配体类别分类：配位单体、配位链、配位树脂、官能团单

元、有机金属配体等。

-按金属元素分类：铁系列、钴系列、铜系列、镍系列、钯系

列、铂系列、铱系列等。

-按性质分类：光学特性、磁性特性、催化性能等。

先天下之忧而忧，后天下之乐而乐。——范仲淹

2.反应种类

金属有机配合物存在的背景是由于金属离子的存在，因此，对

于金属有机配合物的研究中，金属离子的还原、氧化、加成、消

除、提取等反应过程是必要的且经常发生的反应。下面列出金属

有机配合物经常发生的几种反应类型：

2.1还原反应

金属有机配合物中的金属离子都是可以还原的，举个例子，

Fe3+可以还原为Fe2+，Ni2+也可还原为Ni，Cu+也可以还原为

Cu，甚至有些金属离子可以还原至金属元素，比如金属钌的一些

高价化合物可以还原为金属钌。因此，金属有机配合物经常被用

来进行还原反应和催化剂的制备。

2.2氧化反应

金属有机配合物的化学反应中，氧化反应也很常见，举个例子，

可以将Fe2+氧化为Fe3+，Ni氧化为Ni2+，Cu氧化为Cu2+，Co

勿以恶小而为之，勿以善小而不为。——刘备

可以氧化为Co3+，甚至有些金属离子被氧化成为高价态离子被配

位到分子中去。氧化反应在反应中发挥着很重要的作用，为某些

反应引入配位位点，改变配位杂化状态，改变配体官能团等提供

了有力的手段。

2.3交换反应

金属离子在金属有机配合物中很容易发生交换反应，一般被称

为配位位点的移动。举个例子，可以将Cu2+和Co2+的离子互换，

从而形成新的配合物。这种交换反应最终会形成新的结构，使新

配体与金属配合物的配位数和官能团改变。

3.反应条件

金属有机配合物的反应需要涉及到金属、配体和反应体系三个

方面，因此反应条件有很大的不同，但是总的标准答案是操作要

安全、配体处理要干燥，反应条件也要综合考虑。

金属有机配合物通常都不稳定，对于其反应条件，以下可能是

需要考虑的:

古之立大事者，不惟有超世之才，亦必有坚忍不拔之志。——苏轼

-温度：金属有机配合物的随温度变化而发生的反应很多，常

温以下绝大多数金属有机配合物都是稳定的，一些反应不需要高

温高压，当然，也有一些反应需要在升温的过程中，如某些还原

反应。

-溶剂：反应溶液的种类和性质很大程度上影响金属有机配合

物的反应，一般来说，环境中的水不利于实验，常用氨水、醇、

醚、有机溶剂等作为反应溶剂。

-氧气：存在氧气会使金属有机配合物分解，所以，在实验中

一般需要保持惰性气体气氛，比如保