过渡金属有机化学1剖析.ppt

过渡金属有机化学概论 一、什么是过渡金属有机化合物 一般认为，凡分子中含有一个或多个金属-烃类碳键的一类化合物称为金属化合物。如果该金属是过渡金属（周期表ⅢB—ⅠB），则称为有机过渡金属化合物。二元的金属与CO中的碳直接相连的化合物，虽然不是金属与烃基碳相连，但由于这类化合物在结构、化学键和制备方面与有机过渡金属化合物密切相关，故也认为是有机过渡金属化合物。 有机过渡金属化学是研究有机过渡金属化合物的性质、结构、化学键、制备、化学变化规律和应用的科学，由于在化学键理论和催化应用等方面的重要性，它已成为无机化学、有机化学、结构化学及催化化学等的边缘科学。 二、过渡元素的结构特征 过渡元素是指周期表第4、5、6三个周期中由ⅢB的钪族元素开始到ⅠB的铜族元素为止，不包括镧系元素，共26个元素。列表如下： 过渡金属及其价电子构型 ⅢB ⅣB ⅤB ⅥB ⅦB 4 Sc Ti V Cr Mn 钪 钛 钒 铬 锰 3d14s2 3d24s2 3d34s2 3d54s1 3d54s2 5 Y Zr Nb Mo Tc 钇 锆 铌 钼 锝 4d15s2 4d25s2 4d45s1 4d55s1 4d55s2 Hf Ta W Re 铪 钽 钨 铼 5d26s2 5d36s2 5d46s2 5d56s2 ⅧB ⅠB 铁 钴 镍 铜 Fe Co Cu 3d64s2 3d74s2 3d84s2 3d104s1 钌 铑 钯 银 Ru Rh Pd Ag 4d75s1 4d85s1 4d10 4d105s1 锇 铱 铂 金 Os Ir Pt Au 5d66s2 5d76s2 5d96s1 5d106s1 它们的电子结构的特点是除3s、3p及4s都填满外，3d开始被电子占据，例如Sc的电子层结构为1s22s22p63s23p63d14s2，它的外层价电子是3，3d和4s电子能量差不多相等，4p的能量较高，因此，电子先逐渐填满能量较低的3d轨道，到铜为止，3d共有10个电子，恰好填满，第五周期再开始，因此这些元素又称为d元素。 ⅡB的锌族元素，也具有被10个电子填满的3d轨道，它们往往被称为“后过渡元素”。 它们的d轨道或f轨道没有填满电子，因而可以利用d、f轨道成键。Cu、Ag、Au元素本身的d轨道虽然填满电子，但它们的稳定氧化态却具有未填满的d轨道，镧、锕系元素的(n-2)f轨道在能量上与(n-1)d、ns、np轨道能量接近，可参与成键。 1、18-电子规则 过渡金属都倾向于接受一定数目的电子，达到惰性气体的电子构型，即(n-1)d10ns2np6,即18-电子的构型，因此，这些元素都可用它们空着的d轨道和带电子对的分子或离子形成配位化合物以达到稳定的18-电子构型，然而对