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罗勤慧 等 著

图书标签:

• 配位化学
• 无机化学
• 金属化学
• 配位化合物
• 化学键
• 晶体场理论
• 分子轨道理论
• 配位反应
• 催化
• 生物配位化学

出版社： 科学出版社

ISBN：9787030336583

版次：1

商品编码：10971232

包装：平装

丛书名： 现代化学基础丛书

开本：16开

出版时间：2012-03-01

页数：560

字数：706000

正文语种：中文

内容简介

《配位化学》内容既包括经典的配位化学，又包括广义的配位化学。《配位化学》共分12章，前7章是配位化学基本性质和应用，包括配合物的成键理论、热力学、动力学、光化学、磁化学等。后5章为经典配位化学发展，包括有机金属配合物、超分子配合物、有机金属骨架(MOF)等新型配合物在生命科学、绿色化学、分子器件、信息科学中的应用及其生长点。由找人深，循序渐进，旨在使读者有坚实的配位化学基础和全面的配位化学知识，还能更上一层楼，有所创新。

目录

目录
《现代化学基础丛书》序
序
前言
致谢
第1章 绪论 1
1.1 配位化合物的特征 1
1.2 配位化学发展的里程碑 2
1.2.1 配位化学的诞生和Werner的配位理论 3
1.2.2 配位化学的牛长时期 9
1.2.3 配位化学的扩展时期 12
1.2.4 配位化合物定义的深化 15
1.3 配合物的中文和英文命名法 16
1.3.1 中文命名法 16
1.3.2 英文命名法 18
1.3.3 冠醚、穴醚及其配合物的命名 21
1.4 配位化学在国民经济中的作用 23
1.4.1 金属配合物在染色过程中的作用 23
1.4.2 元素的分析和分离 24
1.4.3 有机金属配合物作为催化剂 26
1.4.4 金属药物 27
1.4.5 生物转化及其模拟 28
1.4.6 配合物与纳米技术和分子器件 29
小结 31
习题 31
参考文献 33
第2章 配位化合物的立体化学 34
2.1 配体和配合物的类型及分类 34
2.1.1 螯合配体 36
2.1.2 桥联配体 36
2.1.3 大环配体 37
2.2 配合物的空间结构 40
2.2.1 中心原子的配位数和配合物的空间结构的关系 40
2.2.2 影响因素 53
2.3 大环配合物的空腔大小和结构的关系 51
2.4 配合物的异构现象 56
2.4.1 几何异构现象 57
2.4.2 手性异构现象 58
2.4.3 组分异构现象 72
小结 74
习题 75
参考文献 76
第3章 配合物的化学键理论 77
3.1 价键理论 77
3.1.1 价键理论的摹本内容 77
3.1.2 价键理论的应用与局限性 81
3.2 晶体场理论 81
3.2.1 八面体场中轨道的分裂 81
3.2.2 轨道能量 83
3.2.3 晶体场中电子的排布及晶体场稳定化能 86
3.2.4 晶体场分裂能与光谱化学序 88
3.2.5 ahn-Te11er效应 91
3.2.6 晶体场理论的应用举例 91
3.3 配体场理论 96
3.3.1 从晶体场理论到分子轨道理论 96
3.3.2 配合物a分子轨道的组成 97
3.3.3 有n键的八面体配合物 100
3.3.4 止四面体的分子轨道 104
3.4 角重叠模型 105
3.4.1 基本论点 105
3.4.2 影响和的因素 111
3.4.3 键型的解释 112
3.4.4 角重叠模型的应用 114
3.5 配合物的电子光谱 118
3.5.1 电子光谱的类型和光谱的选律 118
3.5.2 谱项 119
3.5.3 谱项能级图 122
3.5.4 电荷转移光谱 130
小结 132
习题 133
参考文献 134
第4章 配位化合物的热力学性质 135
4.1 配离子在溶液中的离解稳定性 135
4.1.1 稳定常数表示方法 135
4.1.2 各级配离子在溶液中的分布 137
4.1.3 配位反应热力学函数和稳定常数的关系 138
4.2 中心原子性质对配合物稳定性的影响 139
4.2.1 中心原子在周期表中的位置 139
4.2.2 软一硬酸碱原则 141
4.2.3 Irving-Wi11 iam序列 143
4.3 螯合物的稳定性 145
4.3.1 成环作用对配合物稳定性的影响 145
4.3.2 螯合效应 146
4.3.3 配体的其他性质对稳定性的影响 148
4.4 大环配合物的热力学性质 150
4.4.1 互补性和选择性 150
4.4.2 大环配合物的稳定性 151
4.4.3 大环效应 154
4.4.4 预组织效应 155
4.5 配合物在溶液中的氧化还原稳定性 157
4.5.1 简单离子和配离子氧化还原作用的不同 157
4.5.2 影响配离子氧化还原稳定性的因素 159
4.6 配位作用稳定中心原子的不常见氧化态 163
4.6.1 稳定不常见氧化态的配体 163
4.6.2 稳定作用的原因 164
4.6.3 大环稳定不常见的氧化态 165
4.7 稳定常数的测定举例 166
4.7.1 基本概念 166
4.7.2 吸收光谱法 168
4.7.3 核磁共振光谱 171
4.7.4 pH-电位法 174
4.7.1 用计算机计算稳定常数 179
小结 183
习题 184
参考文献 187
第5章 配位化合物的反应动力学及反应机理 189
5.1 基本概念 189
5.1.1 配合物的反应及其研究方法 189
5.1.2 势能曲线 191
5.1.3 活化参数 192
5.2 配体的取代反应 193
5.2.1 活性配合物和惰性配合物 193
5.2.2 取代反应机理的分类 193
5.2.3 影响取代反应速率的因素 195
5.2.4 八面体配合物取代反应的速率方程 198
5.2.5 机理的实验验证 201
5.3 八面体配合物的配体取代反应 201
5.3.1 水的交换动力学 204
5.3.2 线性自由能关系 206
5.3.3 碱式水解：共轭碱机理 207
5.3.4 取代反应的立体化学 209
5.4 平面正方形配合物的取代反应 212
5.4.1 平面正方形配合物的取代反应机理 212
5.4.2 反位效应和反位影响 214
5.4.3 进入配体的亲核性 218
5.5 氧化还原反应 221
5.5.1 外层机理 222
5.5.2 电子转移的内层机理 230
5.5.3 外层机理和内层机理的区别 235
小结 236
习题 237
参考文献 238
第6章 配合物的光化学 239
6.1 光化学基本原理 239
6.1.1 光的吸收和发射 239
6.1.2 Stock频移 241
6.1.3 光谱敏化、能量转移和电子转移 242
6.2 荧光光谱 243
6.2.1 激发光谱和荧光发射光谱 243
6.2.2 荧光参数 244
6.3 主要的光化学反应 246
6.3.1 非氧化还原反应 246
6.3.2 光氧化还原反应 248
6.4 光学活性配合物 249
6.4.1 以多吡啶为基础的配合物 249
6.4.2 镧系配合物 251
6.4.3 卟啉及其相关配合物 255
6.4.4 树枝状聚合物——收集光的天线系统 255
6.5 光能的转化和储存 259
6.5.1 基本原理 259
6.5.2 通过光异构化反应储能 260
6.5.3 氧化还原反应光解水 261
6.6 非线性光学材料 264
6.6.1 非线性光学效应的起源 261
6.6.2 非线性光学材料的设计 265
6.6.3 有NO1效应的配合物举例 267
小结 268
习题 268
参考文献 270
第7章 配合物的磁性 273
7.1 基本概念 271
7.2 物质的顺磁性 273
7.2.1 唯自旋型体系的顺磁性 273
7.2.2 van V1 cck方程 276
7.2.3 轨道磁矩的猝灭 279
7.2.4 自旋-轨道耦合 280
7.3 物质的抗磁性 282
7.3.1 抗磁性产生的原因和Pasca1常数 282
7.3.2 磁化率的测定 283
7.4 磁性离子之间的相互作用 284
7.4.1 反铁磁性相互作用和铁磁相互作用 284
7.4.2 分子轨道的诠释 285
7.4.3 交换作用的磁参数 287
7.4.4 磁相互作用模型及影响作用的因素 289
7.5 自旋交叉配合物 292
7.5.1 自旋交叉配合物的产生 292
7.5.2 自旋转换曲线 293
7.6 分子磁体 294
7.6.1 概述 294
7.6.2 铁磁体和反铁磁体 295
7.6.3 有代表性的分子磁体 296
小结 305
习题 305
参考文献 306
第8章 有机金属配合物 307
8.1 有机金属配合物简介 307
8.1.1 特点 307
8.1.2 配合物和配体的命名 309
8.2 18 电子规则 310
8.2.1 价电子数目的计算 310
8.2.2 价电子为18 的配合物为什么稳定 313
8.3 羰基配合物及其类似物 316
8.3.1 合成 317
8.3.2 羰基配合物的结构 317
8.3.3 配位羰基的红外振动频率和键长 319
8.3.4 主族元素和二元羰基配合物间的平行关系 322
8.3.5 与羰基相关的配体 321
8.3.6 氢根和双氢配合物 329
8.4 有机的π一体系的配合物 330
8.4.1 烯烃配合物 330
8.4.2 烯丙基型配合物 333
8.4.3 金属茂配合物 335
8.5 富勒烯及其配合物 341
8.5.1 结构和性质 341
8.5.2 富勒烯配合物 342
8.6 含M-C、M=C、M-C键的配合物 346
8.6.1 烷基及相关配合物 346
8.6.2 卡宾配合物 347
8.6.3 卡拜配合物 350
8.7 有机金属配合物的谱学表征 350
8.7.1 红外光谱 351
8.7.2 核磁共振谱 354
8.7.3 配合物表征举例 357
小结 359
习题 360
参考文献 361
第9章 等瓣类似性、簇状配合物和配位催化 362
9.1 等瓣类似性原理 362
9.1.1 等瓣类似性 362
9.1.2 等瓣类似性的推广 366
9.1.3 等瓣类似性的应用举例 369
9.2 簇状配合物 371
9.2.1 分类和形成条件 371
9.2.2 骨架成键理论 375
9.2.3 羰基金属簇的性质 383
9.2.4 其他配体的金属簇 385
9.2.5 金属簇的应用 389
9.3 配位催化的基元反应 390
9.3.1 配体的离解和取代 391
9.3.2 氧化加成 392
9.3.3 还原消去 394
9.3.4 亲核取代反应 391
9.3.5 捅入反应 395
9.3.6 氧根消去反应 397
9.3.7 环金属化反应 398
9.4 几种典型的催化反应 399
9.4.1 氩甲酰化过程 399
9.4.2 由甲酸制乙酸(Monsanto)过程 401
9.4.3 烯烃的氢化（Wi1 kinson催化剂） 402
9.4.4 乙烯氧化制备乙醛（Wackcr或Smidt过程） 404
9.4.5 烯烃聚合催化剂 407
9.4.6 配体性质对催化活性的影响 408
9.4.7

前言/序言

基础有机化学导论 本书简介 《基础有机化学导论》是一本全面而深入的教材，旨在为初学者和需要巩固基础知识的读者提供一个坚实的有机化学认知框架。本书内容涵盖了现代有机化学的核心概念、基本原理和关键反应类型，着重于培养读者对分子结构、立体化学、反应机理以及官能团化学的深刻理解。 第一部分：有机化学的基础与结构 本书的开篇章节致力于奠定坚实的理论基础。我们首先探讨了有机化合物的定义、历史发展及其在自然界和现代工业中的重要性。 原子结构与共价键： 详细分析了碳原子独特的成键能力，特别是sp、sp²和sp³杂化轨道的形成及其对分子几何构型的影响。书中通过大量的实例，清晰阐述了σ键和π键的形成，以及路易斯结构、共振理论在描述分子稳定性和反应活性中的应用。 酸碱理论与有机反应： 深入讨论了布朗斯台德-洛瑞酸碱理论在有机体系中的应用，重点区分了热力学酸碱性和动力学酸碱性。我们引入了pKa值和pKb值的实际意义，并探讨了溶剂效应和诱导效应、共轭效应如何影响酸碱强度。此外，书中对路易斯酸碱理论及其在碳正离子、碳负离子和自由基反应中的作用进行了详尽的介绍。 立体化学基础： 这是理解有机分子性质的关键部分。本章从手性（Chirality）的定义入手，详细解释了对映异构体（Enantiomers）、非对映异构体（Diastereomers）和内消旋化合物的概念。书中系统地介绍了R/S命名法（Cahn-Ingold-Prelog规则）和E/Z命名法，并结合三维模型图，帮助读者直观掌握异构体在空间上的排布特征及其在生物活性中的重要性。 第二部分：基础有机反应机理 本部分是全书的精髓，专注于剖析最常见的几类有机反应，强调从能量学和动力学的角度理解反应的驱动力和速率决定步骤。 亲核取代反应（SN1和SN2）： 详细比较了SN1和SN2反应的反应路径、过渡态结构、立体化学结果以及影响反应速率的各种因素（如底物结构、离去基团、亲核试剂和溶剂）。通过大量的对比案例，帮助读者精准预测在特定条件下优势机理的发生。 消除反应（E1和E2）： 与取代反应并驾齐驱，本章深入探讨了消除反应的区域选择性（Zaitsev规则和Hofmann规则）和立体选择性。我们讨论了E1cb机理，并重点分析了取代与消除反应之间的竞争关系。 亲电加成反应： 聚焦于碳碳双键和碳碳三键的反应。详细阐述了卤素加成、氢卤酸加成、水合反应的机理，特别是对碳正离子中间体的稳定性排序及其重排现象进行了深入的探讨。 自由基反应： 介绍了自由基的生成、传播和终止步骤，重点分析了卤代烷烃的光化学取代反应，以及重要的自由基链增长反应，如烯烃的烯丙基溴化反应。 第三部分：官能团化学的系统学习 本书采用了系统性的方式，逐一介绍主要的有机官能团及其特征反应，展现了有机化学的广阔图景。 卤代烃： 总结了它们的制备方法，并复习了它们作为亲电试剂参与的取代和消除反应。 醇、醚与硫醇： 详细分析了羟基的酸性与亲核性，重点阐述了醇的氧化、还原、脱水反应，以及醚的裂解机理。 醛与酮的化学： 这一部分内容详尽。我们着重分析了羰基碳的亲电性，系统地介绍了亲核加成反应，包括水合、醇解（缩醛、缩酮的形成）、氰醇的生成。此外，对格氏试剂和有机锂试剂在羰基化合物合成中的应用进行了细致的讲解。 羧酸及其衍生物： 这一章涵盖了羧酸、酯、酰胺、酰氯和酸酐的结构、制备及相互转化。核心内容是亲核酰基取代反应，解释了为什么酯比酰氯更稳定，以及如何通过活化羰基来促进反应的进行。 碳负离子化学： 专门开辟一章讲解基于羰基的碳负离子反应，特别是重要的碳-碳键形成反应，如醛醇缩合、Claisen缩合和Mannich反应，这些反应是构建复杂分子骨架的基础。 第四部分：芳香性与亲电取代 苯及其衍生物： 从休克尔规则出发，系统阐述了芳香性的定义和重要性。详细分析了苯环的结构特征，特别是共振能对稳定性的贡献。 亲电芳香取代反应（EAS）： 这是理解芳香族化合物反应的关键。本章详细介绍了硝化、磺化、卤化、傅克酰基化和傅克烷基化反应的机理。重点分析了取代基对苯环活化或钝化的影响，以及对进入新基团位置（邻、间、对位）的选择性控制。 结语 《基础有机化学导论》不仅是一本知识的汇编，更是一本思维训练手册。通过大量的例题、习题和结构分析练习，本书致力于帮助读者建立起从分子结构到宏观性质的严密逻辑链条，为未来深入学习高阶有机化学、生物化学或材料科学打下不可动摇的基石。全书语言力求精准、清晰，避免冗余的学术术语堆砌，确保读者能高效地吸收核心概念。

评分☆☆☆☆☆

这本关于“配位化学”的书，如同一位技艺精湛的向导，带领我踏上了一段探索物质世界精妙结构的旅程。我原本以为这会是一本充斥着公式和图表的枯燥教科书，但出乎意料的是，作者的叙述方式如此引人入胜。他通过大量的实例，将那些看似复杂的概念一一拆解，让我看到了物质构成和相互作用的逻辑之美。我特别喜欢书中对各种矿物质形成过程的描述，那种在地壳深处经过亿万年岁月沉淀，最终凝结成璀璨晶体的故事，简直比任何小说都来得扣人心弦。作者不仅仅在讲述化学原理，更是在讲述自然界的创造史。他解释了为什么某些元素会聚集在一起，为什么会形成特定的晶体结构，以及这些结构又如何影响着物质的物理和化学性质。阅读过程中，我常常会联想到现实生活中的各种场景，比如建筑材料的稳定性，金属的强度，甚至是我们吃的食物的口感，似乎都能在书中找到一丝端倪。书中关于催化剂的部分也让我大开眼界，原来那些看似不起眼的小物质，竟然能如此高效地加速化学反应，在工业生产和生命活动中扮演着如此关键的角色。这让我重新审视了身边那些被我们习以为常的化学现象，对其背后隐藏的深刻原理有了更深的理解和敬畏。

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这本书绝对是我近期读过的最令人振奋的读物之一，它深深地触及了我对宇宙运行规律的好奇心。作者以一种近乎诗意的笔触，描绘了物质世界中那些看不见的联系与羁绊，那些在原子和分子层面编织的精妙网络。我尤其被其中关于能量传递和转化的章节所吸引，它不仅仅是枯燥的科学原理，更是一种生命力的涌动，是宇宙万物生生不息的动力所在。当我读到那些关于物质如何通过奇妙的组合创造出我们所熟知的一切时，我仿佛看到了一个宏大的、有生命的宇宙图景，每一个粒子都在这场盛大的舞蹈中扮演着不可或缺的角色。作者用生动形象的比喻，将那些抽象的概念具象化，让我这个非专业读者也能领略到其中深邃的智慧。书中还探讨了这些微观层面的规律如何映射到宏观世界的现象，比如星系的形成、生命的起源，甚至是我们日常生活中遇到的各种化学反应，都似乎能找到其根源。这种跨越尺度的连接感，让我对周围的世界有了全新的认识。它不是一本教你如何合成化学品的实用手册，而是一本引导你思考物质本质、探究宇宙奥秘的思想启迪录。读完之后，我感到自己的思维被拓宽了，对科学的理解也上升到了一个全新的高度，仿佛打开了一扇通往更广阔知识殿堂的大门。

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