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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9

2.1配合物的定义9

2.2配体的类型10

2.2.1经典配体和非经典配体10

2.2.2单齿配体与多齿配体11

2.3中心原子的特征17

2.4配合物的类型18

2.4.1经典配合物与非经典配合物18

2.4.2单核、多核配合物与配位聚合物22

2.5配合物的命名26

参考文献31

习题32

第3章配合物的化学键理论33

3.1化学中的对称性33

3.1.1群的定义与子群33

3.1.2相似变换与共轭类34

3.1.3群的表示与特征标表34

3.1.4直积与约化37

3.1.5对称性匹配线性组合38

3.2价键理论39

3.3晶体场理论40

3.3.1弱场与强场40

3.3.2弱场极限：自由离子的谱项41

3.3.3弱场：谱项的分裂43

3.3.4强场极限：d轨道分裂产生的组态50

3.3.5强场：组态直积分解出的谱项51

3.3.6谱项能级相关图54

3.3.7 f轨道能级在晶体场中的分裂57

3.3.8j-j耦合方案导出的谱项59

3.3.9双值群62

3.4配位场理论67

3.4.1分子轨道形成条件67

3.4.2中心原子的原子轨道69

3.4.3配体的群轨道69

3.4.4配合物的MO73

3.4.5分子轨道、对称性与光谱79

3.4.6 Jahn-Teller效应88

3.5配合物的理论计算89

参考文献92

习题93

第4章配合物的合成化学95

4.1经典配合物的合成方法95

4.1.1水溶液中的取代反应95

4.1.2非水溶液中的取代反应97

4.1.3利用反位效应制备配合物100

4.1.4加成和消去反应100

4.1.5热分解合成101

4.1.6氧化还原合成101

4.1.7模板合成配合物104

4.1.8原位合成配合物107

4.1.9固相合成和微波辐射合成108

4.2非经典配合物的制备109

4.2.1二元金属羰基化合物的制备109

4.2.2取代的金属羰基化合物的制备111

4.2.3茂金属配合物的制备111

4.2.4环戊二烯基金属羰基配合物的制备112

4.3配合物单晶的培养方法112

4.3.1常规的溶液法112

4.3.2扩散法113

4.3.3水热或溶剂热法116

4.4手性金属配合物的制备118

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118

4.4.2利用固有手性的八面体金属配合物121

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122

参考文献123

习题124

第5章配合物的空间结构125

5.1配位数和配合物的空间构型125

5.1.1中心原子的配位数125

5.1.2配位数和空间构型的关系126

5.2配合物的异构现象133

5.2.1立体异构133

5.2.2构造异构142

参考文献145

习题145

第6章配合物的反应性147

6.1配合物的稳定性147

6.1.1配合物的稳定常数及测定147

6.1.2配合物的氧化还原稳定性150

6.1.3影响配合物稳定性的因素152

6.2配体的反应性157

6.2.1配体的亲核加成反应157

6.2.2配体的酸式解离反应158

6.2.3中心离子活化配体的反应159

6.3配位催化反应159

6.3.1配位催化体系的类型160

6.3.2配位催化基本原理162

6.3.3配位催化循环163

6.3.4配位催化中的基本反应165

6.3.5配体对催化反应的影响168

6.3.6配位催化反应举例169

参考文献172

习题173

第7章配合物的表征方法175

7.1电子吸收光谱175

7.1.1金属离子的d-d/f-f跃迁175

7.1.2电荷迁移光谱179

7.1.3配体内的电荷跃迁（LC）180

7.1.4实例解析181

7.2荧光光谱183

7.2.1基本原理183

7.2.2实例解析187

7.3红外光谱193

7.3.1配合物的红外光谱193

7.3.2实例解析194

7.4拉曼光谱195

7.4.1拉曼散射的产生196

7.4.2配合物拉曼光谱实例分析196

7.5 X射线光电子能谱199

7.5.1 X射线光电子能谱的基本原理199

7.5.2 X射线光电子能谱的化学位移199

7.5.3 XPS谱在配位化学中的应用200

7.5.4实例解析201

7.6核磁共振204

7.6.1基本概念204

7.6.2自旋偶合与裂分206

7.6.3顺磁体系的NMR207

7.6.4核磁共振在无机化学中的应用207

7.6.5固体核磁简介210

7.7顺磁共振211

7.7.1顺磁共振的基本概念211

7.7.2电子顺磁共振谱的多重结构213

7.7.3电子顺磁共振实验技术及应用214

7.8圆二色谱214

7.8.1光学活性的对称要求215

7.8.2光学活性生色团和旋光色散曲线215

7.8.3影响因素215

7.8.4测量实例216

7.9电化学218

7.9.1循环伏安法219

7.9.2在配合物的循环伏安法研究221

7.9.3配合物化学修饰电极的应用223

7.10 X射线衍射225

7.10.1 X射线衍射基本原理225

7.10.2 X射线晶体学226

7.10.3 X射线单晶衍射法在配合物结构表征中的应用226

7.10.4 X射线粉末衍射法在配合物表征中的应用231

7.11电喷雾质谱232

参考文献235

习题236

第8章配合物的反应动力学238

8.1概述238

8.1.1活性配合物和惰性配合物238

8.1.2动力学研究方法239

8.1.3价键理论解释配合物的活性与惰性239

8.1.4晶体场理论解释配合物的活性与惰性240

8.2电子转移反应243

8.2.1外界反应机理243

8.2.2内界反应机理245

8.3配体取代反应机理246

8.3.1缔合机理、离解机理和交换机理246

8.3.2平面正方形配合物的取代反应248

8.3.3八面体配合物的取代反应250

8.3.4钴（Ⅲ）氨配合物的碱催化水解255

8.4立体易变分子256

8.5配合物的光化学反应动力学257

参考文献260

思考题261

第9章生命体系中的配位化学262

9.1生命体系中的金属离子262

9.1.1生物必需元素262

9.1.2有毒元素264

9.1.3金属酶和金属蛋白264

9.2典型金属酶和金属蛋白265

9.2.1含铁氧载体265

9.2.2含铁蛋白和含铁酶270

9.2.3含锌酶275

9.2.4含铜蛋白和含铜酶280

9.2.5含钼酶和含钴辅因子284

9.3模型研究291

9.3.1含锌酶的模拟291

9.3.2含铜酶的模拟293

9.3.3固氮酶的模拟296

9.4金属药物298

9.4.1治疗类药物298

9.4.2诊断类药物300

9.4.3金属离子与疾病301

参考文献302

习题304

第10章功能配合物305

10.1配合物发光材料305

10.1.1 OLED有机电致发光材料305

10.1.2发光金属凝胶310

10.2荧光探针及分子传感器313

10.2.1荧光探针的机理313

10.2.2 pH荧光探针314

10.2.3阳离子荧光探针315

10.2.4配合物作为荧光探针322

10.3导电配合物323

10.3.1低维配位聚合物324

10.3.2电荷转移复合物325

10.3.3 C60的金属盐超导体327

10.3.4石墨烯和碳纳米管材料327

10.4磁性配合物327

10.4.1磁性的基本概念328

10.4.2抗磁性328

10.4.3顺磁性332

10.4.4 van Vleck方程和磁化率333

10.4.5铁磁性337

10.4.6反铁磁性与亚铁磁性338

10.4.7自旋倾斜和弱铁磁性338

10.4.8零场分裂339

10.4.9近年来配合物基分子磁体的研究前沿340

10.5磁共振成像造影剂349

10.5.1磁共振成像技术349

10.5.2核磁共振成像造影剂351

10.6配合物杂化材料356

10.6.1配合物杂化材料的分类356

10.6.2配合物杂化材料的制备358

10.6.3配合物杂化材料的应用361

10.7配合物分子器件363

10.7.1分子开关364

10.7.2分子插座366

10.7.3分子转子366

10.7.4分子刹车368

10.7.5分子电梯368

10.7.6阴离子开关的配位分子机器369

10.7.7分子导线370

参考文献372

附录Ⅰ配位化学与诺贝尔化学奖378

附录Ⅱ常见配合物的稳定常数382