25章无机化学新兴领域简介.ppt

25章无机化学新兴领域简介
2 双核羰基化合物
可通过单核羰基化合物的加热聚合制得；有颜色。
例如： Co2(CO)8 ，橙红色固体，有两种结构。
Co2(CO)8 (ag)
Co2(CO)8 (s)
3 八面体结构有两种类型。
前者八面体的 12 个棱边上各有一个桥连的 Cl 。
后者的 8 个三角形面上各有一个面桥 Cl 。
Nb6Cl122+
Mo6Cl84+
2 金属－硫原子簇
25 － 2 － 4 金属－金属多重键化合物
特点是硫取代部分金属的位置而占据多面体的顶点；核心部分多具有 M4S4 类立方烷结构。
典型的例子：Re2Cl82－
Re－Re之间的键级为4：
1 个σ键，2 个π键，1 个δ键。
具有 M－M 多重键的化合物磁矩小甚至没有磁性。
25 － 3 非金属原子簇化学
25 － 3 － 1 硼烷的制备和性质
主要研究对象是硼烷、碳簇、碳硼烷、金属碳硼烷以及它们的衍生物。
1 硼烷的主要制备方法
(1) 乙硼烷的制备
乙硼烷可由 NaBH4 制备
3 NaBH4 + 4 BF3 2 B2H6 + 3 NaBF4
2 NaBH4 + I2 B2H6 + 3 NaI + H2
还原B2O3的方法也可制备乙硼烷。
（2）高级硼烷的制备
常用的方法是由硼氢阴离子制备高级硼烷。
由低级硼烷的加热裂解也可制备高级硼烷。
2 硼烷的主要性质
B2O3 + 2 Al + 3H2 B2H6 + Al2O3
K[B6H11] + HCl B6H12 + KCl
-110℃
稳定性较差，易水解，易被氧化或自燃，易挥发性者有毒。
25 － 2 － 3 硼烷的结构
有闭式、巢式和网式三种基本结构
1 硼烷结构规则简介
内容
适用范围
拓扑法
计算硼烷中各种键的个数确定硼烷的结构
不适用
闭式硼烷
Wade规则
计算骨架成键电子对数判断硼烷的结构
不能判断氢和桥氢的位置
2 硼烷的结构
具有三角多面体的封闭结构，组成为 BnHn2－ ( n＝6—12 )，每个硼原子有一个端氢。
(1) 闭式硼烷的结构
依次为三角双锥、八面体、五角双锥、十二面体、三帽三棱柱、 双帽四方反棱柱、 十八面体和二十面体。
(2) 巢式和网式硼烷的结构
巢式硼烷是在闭式硼烷的基础上去掉一个顶点 ，组成为 BnHn+4。
网式硼烷是在闭式硼烷的基础上去掉两个相邻的顶点 ，组成为 BnHn+6。
巢式B5H9 巢式B6H10
网式B4H10 网式B5H11
25 － 3 － 3 硼烷衍生物
指碳硼烷、金属碳硼烷、金属硼烷以及一些含有磷、硫等原子的其它衍生物。
例如：
C2B3H5
[(CO)4Fe(B7H12)2]-
Fe(C2B9H11)22
C2B5H7
25 － 3 － 4 碳簇简介
C60，亦称足球烯；有 32 个面，即 12 个五元环，20 个六元环。碳原子间存在着大  键，可发生加成反应生成 C60 的各种衍生物。
C70 ，由 25 个六元环和 12 个五元环组成。
碳纳米管。
25 － 4 生物无机化学简介
25 － 4 － 1 生命体系中的化学元素
自然界中的 90 多种元素，人体内存 60 多种，近 30种是生命必需元素。
生命必需
元素 (26)
微量元素 (15)
F、I、Si、As、Sn、Se、V、Cr、
Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Mo
宏量元素 (11)
非金属 H 、C、N、O、P、S、Cl
金属 Na、K、Mg、Ca
(%)
25 － 4 － 2 化学环境与健康
1 水环境与大气环境
2 重金属中毒与解毒
摄入体内的有毒金属不能被器官转化为无毒物质，且重金属不易排出。使用螯合剂药物可使其从体内排出。
一切生命离不开水与大气。
水中的无机污染物主要包括：重金属如 Pb、Hg、Cd 等，阴离子如 F－、CN－ 等，酸和碱，以及放射性物质。
大气中的无机污染物主要是粉尘和酸性气体。
3 金属元素与抗癌药物
Cd、Be 等为致癌元素；过量摄入 Cr 、Ni 等生命必需元素也可致癌；Se、Mg、Cu 等既是抗癌元素，又是致癌元素。
顺铂，Pt(NH3)2Cl2 ，对某些恶性肿瘤疗效显著。
顺铂中两个 Cl 的距离与 DN