夹心配合物

化学名词

配合物的范围极其广泛。根据其结构特征，可将配合物分为以下几种类型：简单配合物、螯合物、多核配合物、羰基配合物、金属簇状配合物、夹心配合物、大环配体配合物。

定义

夹心配合物通常指由金属原子和位于两侧的共轭配体构成的有机金属络合物，呈板-心-板结构。反夹心配合物则是由位于中心的共轭配体和位于配体两侧的金属原子构成，具有心-板-心结构。

首次合成

1951年制得的第一个夹心配合物为双环戊二烯基合铁（II）。

结构

环戊二烯是具有离域π 键的平面分子，C5H5Na为其钠盐，环戊二烯离子（C5H5- ) 又称茂，故（C5H5）2Fe（II）俗称二茂铁，经X射线确定其结构为：二价铁离子被夹在两个反向平行的茂环之间，形成所谓夹心配合物。

性质

它是一种没有极性且很稳定的固体，像苯一样具有芳香性。二茂铁是橙色晶体，熔点 173〜174度，易升华，不溶于水而易溶于有机溶剂。

应用

二茂铁及其衍生物可用于火箭燃料的添加剂、汽油的抗震剂、硅树脂和橡胶的熟化剂、紫外光的吸收剂等。

知识拓展

配合物定义

为了说明什么是配合物，我们先看一下向硫酸铜溶液中滴加过量氨水的实验。在盛有硫酸铜溶液的试管中滴加氨水，边加边摇，开始时有大量天蓝色的沉淀生成，继续滴加氨水时，沉淀逐渐消失，得深蓝色透明溶液。若向这种深蓝色溶液中加入NaOH溶液，无天蓝色氢氧化铜沉淀生成，但若向该溶液中加入少量氯化钡溶液时，则有白色硫酸钡沉淀析出。这说明溶液中存在着硫酸根离子，却几乎检査不出铜离子。

往深蓝色溶液中加入乙醇，立即有深蓝色晶体析出。经 X 射线分析，该深蓝色结晶的化学组成是[Cu(NH3)4]S04·H20。它在水溶液中能够完全解离为负二价的[Cu(NH3)4]离子和硫酸根离子，而前者是由1个铜离子和4 个氨分子相互结合形成的复杂离子。这类复杂的离子称为配位个体。

通常把具有空轨道的中心原子或阳离子与可以提供孤电子对的配位体（可能是阴离子或中性分子）以配位键形成的不易解离的复杂离子（或分子）称为配位个体。配位个体可以是中性分子，也可以是带电荷的离子。不带电荷的中性配位个体也称配位分子，它本身就是配合物。带电荷的配位个体称为配离子，其中带正电荷的配位个体称为配阳离子；带负电荷的配离子称为配阴离子。

由带电荷的配位个体所形成的相应化合物及中性配位个体统称为配合物（习惯上把带电荷的配位个体也称为配合物）。如[Cu(NH3)4]S04是配合物。

配合物的组成

配合物由内界和外界两部分组成。内界为配合物的特征部分（即配位个体），是一个在溶液中相当稳定的整体，在配合物的化学式中以方括号标明。方括号以外的离子构成配合物的外界，内界与外界之间以离子键结合。内界与外界离子所带电荷的总量相等，符号相反。显然，中性配位个体只有内界，没有外界。以[Cu(NH3)4]S04为例，其组成可表示为

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