配位化學：原理與應用

第1章 配位化學發(fā)展簡史及基本概念
1.1 配位化學及其研究內容
1.1.1 配位化學和配位化合物的定義
1.1.2 配位化學——眾多學科的交叉點
1.1.3 配位化學的研究內容
1.2　近代無機化學的發(fā)展與無機化學的復興
1.3 維爾納配位理論
1.3.1 配位化學的早期歷史
1.3.2 維爾納配位理論
1.3.3 確定六配位配合物的八面體結構——Werner對立體化學的貢獻
1.3.4 Jrgensen對配位化學理論創(chuàng)立的貢獻
1.4 配合物化學鍵理論的發(fā)展和價鍵理論
1.4.1 配合物化學鍵理論的發(fā)展
1.4.2 價鍵理論
1.5 20世紀以來配位化學的貢獻
1.6 配位化合物與金屬有機化合物的聯(lián)系和區(qū)別
1.7 配合物的命名
1.7.1 配離子
1.7.2 含配陰離子的配合物
1.7.3 含配陽離子的配合物
1.7.4 中性配合物（無外界）
1.7.5 配體的次序
1.7.6 復雜配合物
1.7.7 簡名和俗名
1.7.8 配體名稱的縮寫
1.7.9 幾何異構體的命名
1.7.10 含有橋聯(lián)基團(或原子)雙核配合物的命名
1.8 配體的類型與螯合物
1.8.1 按中心金屬與配體相互作用成鍵的性質分類
1.8.2 根據(jù)配位點的數(shù)目分類
參考文獻
習題和思考題
第2章 配合物的立體結構和異構現(xiàn)象
2.1 配位數(shù)和配合物的立體結構
2.1.1 配位數(shù)1和2
2.1.2 配位數(shù)3
2.1.3 配位數(shù)4
2.1.4 配位數(shù)5
2.1.5 配位數(shù)6
2.1.6 配位數(shù)7
2.1.7 配位數(shù)8
2.1.8 配位數(shù)9
2.1.9 配位數(shù)10
2.1.10 更高配位數(shù)
2.2 配合物的異構現(xiàn)象
2.2.1 化學結構異構
2.2.2 立體異構
2.3 配合物幾何異構體的鑒別方法
2.3.1偶極矩法
2.3.2 X射線衍射法
2.3.3 紫外可見吸收光譜法
2.3.4 化學方法
2.3.5 拆分法
2.3.6 紅外光譜法
2.3.7 核磁共振波譜法
2.3.8 其它方法
參考文獻
習題和思考題
第3章 軌道、譜項和群論初步
3.1 過渡金屬原子(離子)的電子結構
3.1.1 多電子原子的中心力場模型和原子軌道(函)
3.1.2 原子軌道(函)和原子軌道(函)能
3.1.3 波函數(shù)Ψ、原子軌道(函)ψ 及有關的能量概念
3.2 自由原子(或離子)譜項
3.2.1 基本概念
3.2.2 總角動量
3.2.3 組態(tài)的能級分裂
3.2.4 譜項的能量和拉卡參數(shù)
3.3 群的表示
3.3.1 矩陣初步
3.3.2 線性變換
3.3.3 變換矩陣、群的表示、特征標
3.3.4 將原子軌道作為表示的基
3.3.5 相似變換、群元素的類、不可約表示和特征標表
3.3.6 一般表示的約化公式
3.4 軌道和譜項的變換性質
3.4.1 原子軌道的變換性質
3.4.2 譜項的變換性質
3.5 直積和軌道相互作用的條件
3.5.1直積
3.5.2 軌道相互作用的條件
3.5.3 兩組簡并波函數(shù)的直接乘積
參考文獻
習題和思考題
第4章 配合物的化學鍵理論
4.1 晶體場理論
4.1.1 晶體場中d軌道能級的分裂
4.1.2 電子成對能和高、低自旋配合物
4.1.3 影響Δ值的因素
4.1.4 晶體場穩(wěn)定化能
4.1.5 Δ值的經(jīng)驗公式
4.2 修正的晶體場理論——配體場理論
4.2.1 靜電晶體場理論的缺陷
4.2.2 配體場理論
4.2.3 d軌道在配體場中分裂的結構效應
4.2.4 配體場分裂的熱力學效應
4.3 配合物的分子軌道理論簡介
4.3.1 過渡金屬配合物的分子軌道描述
4.3.2 過渡金屬配合物的分子軌道能級圖
4.3.3 反饋π鍵的形成
4.3.4 以正八面體配合物為例說明CFT與MOT的區(qū)別
4.3.5 分子軌道理論和18電子規(guī)則
4.4 角重疊模型原理及其應用
4.4.1 AOM的基本原理
4.4.2 d軌道的能量和d電子的排列
4.4.3 角重疊模型穩(wěn)定化能AOMSE的計算
4.4.4 角重疊模型在預測配合物結構上的應用
4.4.5 四方變形八面體和平面正方形配合物中的ds混雜問題
4.4.6 AOM與CFT、LFT和MOT的比較
4.4 節(jié)參考文獻
參考文獻
習題和思考題
第5章 配合物的電子光譜和磁學性質
5.1 配合物的dd躍遷電子光譜
5.1.1 配合物的顏色及其深淺不同的由來
5.1.2 配合物電子光譜的一般形式和選律
5.1.3 在配合物電子光譜研究中應用群論方法
5.1.4 d1體系的電子光譜
5.1.5 自由離子譜項在配體場中的分裂
5.1.6 dd躍遷譜帶數(shù)目
5.1.7 配體場譜項的相互作用
5.1.8 能級圖
5.1.9 低對稱性配位場光譜項
5.1.10 偏振作用分析和二色性
5.1.11 群論方法、能級圖綜合應用解釋配合物dd躍遷電子光譜
5.2 配合物的荷移光譜
5.2.1 荷移躍遷的類型和特點
5.2.2 L→M荷移光譜
5.2.3 M→L荷移光譜
5.2.4 ［Fe(CN)6］n-配合物的荷移光譜
5.2.5 配位數(shù)和立體化學對荷移躍遷的影響
5.2.6 對荷移躍遷譜帶位置的定量預測和光學電負性
5.2.7 混合價光譜簡介
5.2.8 荷移光譜的應用實例
5.3 配合物的磁性
5.3.1 磁性基本概念
5.3.2 抗磁性
5.3.3 順磁性
5.3.4 范弗列克(van Vleck)方程和磁化率
5.3.5 鐵磁性
5.3.6 反鐵磁性與亞鐵磁性
5.3.7 自旋傾斜和弱鐵磁性
5.3.8 與場有關的磁現(xiàn)象：自旋翻轉、場致有序和變磁性
5.3.9 零場分裂
5.3.10 磁耦合及其理論模型
5.3.11 近年來配合物磁性研究的熱點
5.3.12 磁測量技術
5.3節(jié)參考文獻
參考文獻
習題和思考題
第6章 配合物的旋光色散和圓二色光譜
6.1 旋光色散和圓二色光譜技術的發(fā)展
6.2 偏振光的基礎知識
6.2.1 自然光和偏振光
6.2.2 圓偏振光及橢圓偏振光
6.3 旋光色散、圓二色性和Cotton效應
6.3.1 旋光性
6.3.2 圓二色性(CD)
6.3.3 ORD與CD的關系及Cotton效應
6.3.4 旋轉強度和各向異性因子
6.4 手性配合物絕對構型的測定
6.4.1 確定手性有機化合物絕對構型的方法
6.4.2 配合物的手性來源以及手性光學方法所研究的電子躍遷類型
6.4.3 測定手性配合物絕對構型的兩種主要方法
6.4.4 基于dd躍遷的ORD和CD關聯(lián)法在確定手性配合物絕對構型中的應用
6.4.5 激子手性方法(excition chirality method)及其應用
6.4.6 正確選擇配合物絕對構型的關聯(lián)方法
6.5 CD光譜的其它應用
6.5.1 確定羥基酸和氨基酸絕對構型的方法——有機酸現(xiàn)場配位CD光譜法
6.5.2 采用各向異性g因子判斷手性配合物的電子躍遷類型
6.5.3 CD光譜法用于分析配合物電子躍遷的能級細節(jié)
6.6 手性配合物的固體CD光譜
6.6.1 固體CD光譜研究簡介
6.6.2 單晶CD光譜測試
6.6.3 固體(粉末)CD光譜測試
6.6.4 手性配合物的固體CD光譜研究
參考文獻
習題和思考題
第7章 配合物反應的動力學與機理研究
7.1 基本原理
7.1.1 反應機理和研究目的
7.1.2 配合物的反應類型
7.1.3 前線軌道對稱性規(guī)則
7.1.4 活性(labile)配合物和惰性(inert)配合物
7.1.5 活性、惰性與穩(wěn)定、不穩(wěn)定
7.1.6 動力學研究方法
7.2 配體取代反應
7.2.1 八面體配合物的取代反應
7.2.2 配體場理論在取代反應機理研究中的應用
7.2.3 水合離子的水交換和由水合離子生成配合物
7.2.4 水解反應
7.2.5 四面體配合物的取代反應
7.2.6 平面正方形配合物的取代反應
7.3 電子轉移反應
7.3.1 電子轉移反應的基本知識
7.3.2 外界電子轉移反應
7.3.3 內界電子轉移反應
7.3.4 配合物的立體選擇性電子轉移反應
參考文獻
習題和思考題
第8章 配合物的合成化學
8.1 配合物的合成
8.1.1 利用取代反應制備配合物
8.1.2 氧化還原反應
8.1.3 幾何異構體的定向合成
8.1.4 配位模板效應和大環(huán)配體的合成
8.1.5 手性配合物合成方法簡介
8.1節(jié)參考文獻
8.2 金屬苯的合成
8.2.1 金屬苯簡介
8.2.2 金屬苯合成方法
8.2.3 金屬苯研究的未來展望
8.2 節(jié)參考文獻
習題和思考題
綜合習題和思考題
附錄
附錄1 點群的特征標表
附錄2 點群的對稱性相關表
附錄3 由dn組態(tài)產(chǎn)生的譜項的分裂
附錄4 Tanabe和Sugano能級圖
部分習題和思考題參考答案
主要參考文獻