Комплексные (координационные) соединения. Строение

Содержание

Слайд 2

[Co(NH3)6]Cl3 (ортофосфат тетрааквоуранила) K3[Fe(CN)6] K4[Fe(CN)6] [Fe(H2O)6]SO4*H2O

[Co(NH3)6]Cl3

(ортофосфат тетрааквоуранила)

K3[Fe(CN)6] K4[Fe(CN)6] [Fe(H2O)6]SO4*H2O

Слайд 3

Становление «Вернеровской» координационной химии. Первые синтезы координационных соединений 1702, Diesbach, -

Становление «Вернеровской» координационной химии. Первые
синтезы координационных соединений
1702, Diesbach, - т.н. кровяные

соли K3[Fe(CN)6] и K4[Fe(CN)6]3–, а также “берлинская лазурь”, она же “турнбулева синь” KFe [Fe(CN)6]
1763, Lewis, K2[PtCl6]
1798 Tassaert, [Co(NH3)6]Cl3
1828, Magnus, [Pt(NH3)4][PtCl4]
Zeise, K[PtCl3(C2H4)]·H2O
1849, Playfair, Na2[Fe(CN)5(NO)]·2H2O
1858, Roussin, [Fe2S2(NO)4]2–
1869, Schützenberger, [Pt(CO)2Cl2]
1888 Mond [Ni(CO)4] (1919, Hein, - комплексы Cr(0) с C6H6)
1963-65, Vaska, [Ir(CO)Cl(P(C6H5)3)2(O2)],
Allen, Senoff, [Ru(NH3)5(N2)]2+ (!)
1984, Kubas, [ W(CO)3( P(C6H5)3)2( H2)]
2000, Seidel, Seppelt, [AuXe4]2+ – ксенон как лиганд! ( [AuXe4]2[SbF6]2 )
2004 - von Schleyer [Ti(P5)2] –, P5 – - аналог С5Н5–
Слайд 4

Литература •Басоло Ф., Джонсон Р. Химия координационных соединений. – М.: Мир,

Литература
•Басоло Ф., Джонсон Р. Химия координационных соединений. – М.: Мир, 1966.
•Гринберг

А.А. Введение в химию координационных соединений. М. – Л.:
Химия, 1966.
•Кукушкин Ю.Н. Химия координационных соединений. – М.: Высш. шк., 1985.
•Костромина Н.А., Кумок В.Н., Скорик Н.А. Химия координационных соединений.
М.: Высш. шк., 1990.
•Скопенко В.В., Григорьева В.В. Координационная химия. Киев: Вища школа, 1987.
•Кукушкин В.Ю., Кукушкин Ю.Н. Теория и практика синтеза координационных
соединений. Л.: Наука, 1990.
•Бек М., Надьпал И. Исследование комплексообразования новейшими методами:
Пер. с англ. – М: Мир, 1989.
•Березин Б.Д. Координационные соединения порфиринов и фталоцианина. – М:
Наука, 1978.
•Бальхаузен К., Введение в теорию поля лигандов, М.: Мир, 1964.
•Берсукер И.Б., Электронное строение и свойства координационных соединений, Л.:
Химия, 1986.
•Ливер Э., Электронная спектроскопия неорганических соединений, М.: Мир, 1987,
тт.1,2.
•Свиридов Д.Т., Свиридова Р.К., Смирнов Ю.Ф., Оптические спектры ионов
переходных металлов в кристаллах, М.: Наука, 1976.
•Хартли Ф.,Беогес К., Олкок Р., Равновесия в растворах, М.: Мир, 1983.
•Третьяков Ю.Д., Мартыненко Л.И., Григорьев А.Н., Цивадзе А.Ю. Неорганическая
химия. Кн. I., II. М. Химия. 2001.
•Координационная химия редкоземельных элементов. Под ред. В.И. Спицына.М.
МГУ. 1979. 252 С.
Слайд 5

“соединения, существующие как в кристаллическом состоянии, так и в растворе, особенностью

“соединения, существующие как в кристаллическом состоянии, так и в растворе, особенностью

которых является наличие центрального атома (акцептора электронов), окруженного лигандами (донорами электронов). Лиганды способны ступенчато и обратимо отщепляться от центрального иона по гетеролитическому типу. В большинстве случаев в молекулярном виде координационные соединения могут рассматриваться как состоящие из молекул, способных к самостоятельному существованию.”
(Ю.Н. Кукушкин, 1985)

Комплексные соединения это…

Слайд 6

Основные понятия: 1. Центральный атом. 2. Лиганды. 3. Дентатность. 4. Координационная

Основные понятия:
1. Центральный атом.
2. Лиганды.
3. Дентатность.
4. Координационная сфера, координационное число.
5. Классификация

комплексов.
Слайд 7

Комплекс состоит из центрального атома (M) и расположенных вокруг него лигандов

Комплекс состоит из центрального атома (M) и расположенных вокруг него лигандов

(L).
Центральный атом M – почти всегда акцептор электронов (и часто является d-металлом в нулевой или положительной степени окисления).
Лиганд L – почти всегда донор электронов, может быть частицей любой сложности, имеющей один или более донорных атомов.
Совокупность центральных атомов М и всех лигандов L называется координационной или внутренней сферой.

[Cu(NH3)4]Cl2 [Ni(CO)4] K3[Mn(C2O4)3]

Внешняя сфера

Внутренняя (координационная) сфера

Слайд 8

Слайд 9

Слайд 10

Номенклатура

Номенклатура

Слайд 11

Номенклатура

Номенклатура

Слайд 12

Слайд 13

Определение по О.В. Михайлову: Комплекс – это химическое соединение, отличительной особенностью

Определение по О.В. Михайлову:
Комплекс – это химическое соединение, отличительной особенностью

которого является наличие как минимум одного центрального атома (комплексообразователя), окруженного определенным образом частицами (лигандами), способными к самостоятельному существованию и равновесному отщеплению от этого комплексобразователя. Как правило, хотя бы часть связей между комплексообразователем и лигандами осуществляется по донорно-акцепторному механизму.
Слайд 14

Слайд 15

Слайд 16

Слайд 17

Строение комплексов d-металлов 1. Не определяется правилами Гиллеспи. 2. В первом

Строение комплексов d-металлов
1. Не определяется правилами Гиллеспи.
2. В первом приближении основано

на донорно-акцепторном взаимодействии металл – лиганд.
3. Учитывает степень окисления и электронную конфигурацию центрального атома
Слайд 18

Слайд 19

Электронная конфигурация центрального атома (иона)

Электронная конфигурация центрального атома (иона)

Слайд 20

Основы МВС для комплексов

Основы МВС для комплексов

Слайд 21

Основы МВС для комплексов

Основы МВС для комплексов

Слайд 22

Основы МВС для комплексов Электронное строение и магнитные свойства

Основы МВС для комплексов
Электронное строение и магнитные свойства

Слайд 23

Слайд 24

Сравним! Некомплексные молекулы BeCl2, BCl3

Сравним! Некомплексные молекулы BeCl2, BCl3

Слайд 25

Сравним! Некомплексные молекулы ССl4, XeCl4

Сравним! Некомплексные молекулы ССl4, XeCl4

Слайд 26

Сравним! Некомплексные молекулы IF5, PF5

Сравним! Некомплексные молекулы IF5, PF5

Слайд 27

Сравним! Некомплексные молекулы SF6

Сравним! Некомплексные молекулы SF6

Слайд 28

Сравним! Некомплексные молекулы IF7 - пент. бипирамида и … OsF8 –

Сравним! Некомплексные молекулы IF7 - пент. бипирамида и …

OsF8 – куб

(недавно полученное соединение, 2009 г).
Слайд 29

Координационные числа К.Ч. = 9 [ReH9]2−, [Nd(OH2)9]3+ Трёхшапочная тригональная призма

Координационные числа

К.Ч. = 9

[ReH9]2−,
[Nd(OH2)9]3+

Трёхшапочная тригональная призма

Слайд 30

Соединения с дополнительной спецификой связи в комплексных соединениях (К.С.) Наиболее устойчивые

Соединения с дополнительной спецификой связи в комплексных соединениях (К.С.) Наиболее устойчивые

К.С.

Карбонилы Me(CO)n. Чем > электронов, тем > ковалентность (молекулы NaF, MgF2, AlF3, … SF6 и т.д.)? Всегда ли это так?

Fe0

4s

4p

3d

Fe* (в эл.-маг. поле)

4p

3d

4p

3d

4s

4s

Fe(CO)5

:C O

Ni0

4p

3d

Ni* (в эл.-маг. поле)

4p

3d

4p

3d

4s

Ni(CO)4

4s

4s

:C O

Слайд 31

Кластеры в комплексах “...группы, содержащие конечное число атомов металла, которые удерживаются

Кластеры в комплексах

“...группы, содержащие конечное число атомов металла, которые удерживаются

исключительно, в основном или ... в значительной степени, связями, образованными непосредственно между атомами металла”.

Co2(CO)8

4p

3d

4s

4p

3d

4s

Co2(CO)8, связь Co-Co по обменному (!) механизму

Слайд 32

Кластеры в комплексах [Cl4Re ReCl4]2-

Кластеры в комплексах

[Cl4Re ReCl4]2-

Слайд 33

Соединения с дополнительной спецификой связи в комплексных соединениях (К.С.) Наиболее устойчивые К.С. Дополнительное π-связывание в комплексах

Соединения с дополнительной спецификой связи в комплексных соединениях (К.С.) Наиболее устойчивые

К.С.

Дополнительное π-связывание в комплексах

Слайд 34

Соединения с дополнительной спецификой связи в комплексных соединениях (К.С.) Наиболее устойчивые

Соединения с дополнительной спецификой связи в комплексных соединениях (К.С.) Наиболее устойчивые

К.С.

Дополнительное π-связывание в комплексах. “Цены”

Ферроцен, [(C5H5)2Fe]

Торио- и урано- цены

Слайд 35

Соединения с дополнительной спецификой связи в комплексных соединениях (К.С.) Наиболее устойчивые

Соединения с дополнительной спецификой связи в комплексных соединениях (К.С.)
Наиболее устойчивые К.С.

Соединения

с заметным вкладом “геометрического” фактора

Лиганды с дентатностью больше двух в ряде случаев способны образовывать хелатные комплексы (хелос — клешня) — комплексы, где центральный атом включен в один или более циклов с молекулой лиганда.

ЭДТА и ее комплекс

Глицератный комплекс меди (2+)

Слайд 36

Соединения с заметным вкладом “геометрического” фактора Краун-эфиры и комплексы этих эфиров Криптанды и криптаты Сферанды?

Соединения с заметным вкладом “геометрического” фактора

Краун-эфиры и комплексы этих эфиров

Криптанды

и криптаты

Сферанды?

Слайд 37

Супрамолекулярные соединения (комплексы комплексов)

Супрамолекулярные соединения (комплексы комплексов)