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第1章 绪论1

1.1配位化学发展简史1

1.2配位化学的重要性6

参考文献8

第2章 配合物的基本概念10

2.1配合物的定义10

2.2配体的类型11

2.2.1经典配体和非经典配体15

2.2.2单齿配体与多齿配体16

2.3中心原子的特征19

2.4配合物的类型19

2.4.1经典配合物与非经典配合物20

2.4.2单核、多核配合物与配位聚合物24

2.5配合物的命名28

参考文献33

习题34

第3章 配合物的化学键理论35

3.1群论基础35

3.1.1群的定义与子群35

3.1.2相似变换与共轭类36

3.1.3群的表示与特征标表36

3.1.4直积与约化39

3.1.5对称性匹配线性组合41

3.2价键理论41

3.3晶体场理论42

3.3.1晶体场理论概述42

3.3.2弱场与强场49

3.3.3弱场极限：自由离子的谱项50

3.3.4弱场：谱项的分裂52

3.3.5强场极限：d轨道分裂产生的组态57

3.3.6强场：组态直积分解出的谱项58

3.3.7谱项能级相关图61

3.3.8 f轨道能级在晶体场中的分裂63

3.3.9 j-j耦合方案导出的谱项65

3.3.10双值群68

3.4配位场理论73

3.4.1分子轨道形成条件73

3.4.2中心原子的原子轨道74

3.4.3配体的群轨道75

3.4.4配合物的分子轨道79

3.4.5分子轨道、对称性与光谱85

3.5配合物的理论计算94

参考文献98

习题99

第4章 配合物的合成化学101

4.1经典配合物的合成方法101

4.1.1水溶液中的取代反应101

4.1.2非水溶液中的取代反应103

4.1.3利用反位效应制备配合物105

4.1.4加成和消去反应106

4.1.5热分解合成107

4.1.6氧化还原合成107

4.1.7模板合成配合物110

4.1.8原位合成配合物113

4.1.9固相合成和微波辐射合成114

4.2非经典配合物的制备115

4.2.1二元金属羰基化合物的制备115

4.2.2取代的金属羰基化合物的制备117

4.2.3茂金属配合物的制备117

4.2.4环戊二烯基金属羰基配合物的制备117

4.3配合物单晶的培养方法118

4.3.1常规的溶液法118

4.3.2扩散法119

4.3.3水热或溶剂热法122

4.4手性金属配合物的制备124

4.4.1用光学活性的有机配体（即手性配体）与金属离子配位124

4.4.2利用固有手性的八面体金属配合物127

4.4.3使用光学活性的轴手性配体和使用螺旋或扭曲的有机配体129

参考文献130

习题131

第5章 配合物的空间结构132

5.1配位数和配合物的空间构型132

5.1.1中心原子的配位数132

5.1.2配位数和空间构型的关系133

5.2配合物的异构现象140

5.2.1立体异构140

5.2.2构造异构149

参考文献152

习题152

第6章 配合物的反应性154

6.1配合物的稳定性154

6.1.1配合物的稳定常数及测定154

6.1.2配合物的氧化还原稳定性157

6.1.3影响配合物稳定性的因素159

6.2配体的反应性164

6.2.1配体的亲核加成反应165

6.2.2配体的酸式解离反应165

6.2.3中心离子活化配体的反应166

6.3配位催化反应167

6.3.1配位催化体系的类型167

6.3.2配位催化基本原理170

6.3.3配位催化循环170

6.3.4配位催化中的基本反应172

6.3.5配体对催化反应的影响175

6.3.6配位催化反应举例176

参考文献181

习题182

第7章 配合物的表征方法184

7.1电子吸收光谱184

7.1.1金属离子的d-d/f-f跃迁184

7.1.2电荷迁移光谱188

7.1.3配体内的电子跃迁189

7.1.4实例解析190

7.2荧光光谱192

7.2.1基本原理192

7.2.2实例解析196

7.3红外光谱201

7.3.1配合物的红外光谱201

7.3.2实例解析202

7.4拉曼光谱204

7.4.1拉曼散射的产生204

7.4.2配合物拉曼光谱实例分析204

7.5 X射线光电子能谱207

7.5.1 X射线光电子能谱的基本原理207

7.5.2 X射线光电子能谱的化学位移207

7.5.3 XPS谱在配位化学中的应用208

7.5.4实例解析209

7.6核磁共振212

7.6.1基本概念213

7.6.2自旋偶合与裂分（spin-spin coupling）215

7.6.3顺磁体系的NMR215

7.6.4核磁共振在无机化学中的应用216

7.6.5固体核磁简介218

7.7顺磁共振219

7.7.1顺磁共振的基本概念219

7.7.2电子顺磁共振谱的多重结构221

7.7.3电子顺磁共振实验技术及应用222

7.8圆二色谱223

7.8.1旋光色散223

7.8.2两类ORD曲线223

7.8.3电子圆二色性225

7.8.4 ORD与ECD的关系以及Cotton效应227

7.8.5确定手性配合物绝对构型的方法227

7.8.6 ECD光谱关联法在确定手性配合物绝对构型中的应用230

7.9电化学240

7.9.1循环伏安法241

7.9.2配合物的循环伏安法研究243

7.9.3配合物化学修饰电极的应用245

7.10 X射线衍射247

7.10.1 X射线衍射基本原理247

7.10.2 X射线晶体学249

7.10.3 X射线单晶衍射法在配合物结构表征中的应用249

7.10.4 X射线粉末衍射法在配合物表征中的应用254

7.11电喷雾质谱255

参考文献258

习题260

第8章 配合物的反应动力学262

8.1概述262

8.1.1活性配合物和惰性配合物262

8.1.2动力学研究方法263

8.1.3价键理论解释配合物的活性与惰性263

8.1.4晶体场理论解释配合物的活性与惰性264

8.2电子转移反应267

8.2.1外界反应机理267

8.2.2内界反应机理269

8.3配体取代反应机理270

8.3.1缔合机理、解离机理和交换机理270

8.3.2平面正方形配合物的取代反应272

8.3.3八面体配合物的取代反应275

8.3.4钴（Ⅲ）氨配合物的碱催化水解279

8.4立体易变分子280

8.5配合物的光化学反应动力学281

参考文献284

习题285

第9章 生命体系中的配位化学286

9.1生命体系中的金属离子286

9.1.1生物必需元素286

9.1.2有毒元素288

9.1.3金属酶和金属蛋白288

9.2典型金属酶和金属蛋白289

9.2.1含铁氧载体289

9.2.2含铁蛋白和含铁酶295

9.2.3含锌酶299

9.2.4含铜蛋白和含铜酶305

9.2.5含钼酶和含钴辅因子308

9.3模型研究315

9.3.1含锌酶的模拟316

9.3.2含铜酶的模拟318

9.3.3固氮酶的模拟321

9.4金属药物322

9.4.1治疗类药物322

9.4.2诊断类药物325

9.4.3金属离子与疾病326

参考文献327

习题328

第10章 功能配合物330

10.1配合物发光材料330

10.1.1 OLED有机电致发光材料330

10.1.2发光金属凝胶334

10.2荧光探针及分子传感器338

10.2.1荧光探针的机理338

10.2.2 pH荧光探针339

10.2.3阳离子荧光探针340

10.2.4配合物作为荧光探针347

10.2.5阴离子荧光探针347

10.3导电配合物350

10.3.1低维配位聚合物351

10.3.2电荷转移复合物352

10.3.3 C60的金属盐超导体354

10.3.4石墨烯和碳纳米管材料355

10.4磁性配合物355

10.4.1磁性的基本概念356

10.4.2抗磁性356

10.4.3顺磁性357

10.4.4范弗列克（van Vleck）方程和磁化率358

10.4.5铁磁性362

10.4.6反铁磁性与亚铁磁性363

10.4.7自旋倾斜和弱铁磁性363

10.4.8零场分裂364

10.4.9近年来配合物基分子磁体的研究前沿365

10.5磁共振成像造影剂375

10.5.1磁共振成像技术375

10.5.2核磁共振成像造影剂377

10.6配合物光电转换材料382

10.6.1配合物在有机太阳能电池中的应用382

10.6.2配合物在染料太阳能电池中的应用384

10.6.3配合物在钙钛矿太阳能电池中的应用386

10.7配合物杂化材料387

10.7.1配合物杂化材料的分类388

10.7.2配合物杂化材料的制备390

10.7.3配合物杂化材料的应用393

10.8配合物分子器件394

10.8.1分子机器396

10.8.2分子开关399

10.8.3分子插座400

10.8.4分子转子401

10.8.5分子刹车402

10.8.6分子电梯403

10.8.7分子导线403

参考文献406

附录Ⅰ 配位化学与诺贝尔化学奖412

附录Ⅱ 常见配合物的稳定常数417

附录Ⅲ 八面体场中d2-d8组态的Tanabe-Sugano能级图428

附录Ⅳ 帕斯卡常数430