2017-试验配合物键合异构体的制备及用红外光谱对其进行分析与鉴别.docx

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实验4配合物键合异构体的制备及用红外光谱对其进行分析与鉴别
1.实验目的
掌握键合异构的基本概念。
1.2通过[Co(NH3)5NO2]C12和[Co(NH3)5ONO]C12的制备，了解配合物的键合异构现象。
1.3利用红外光谱图分析与鉴别键合异构体。
实验原理
键合异构体是配合物异构现象中的一个重要类型。配合物的键合异构体是由同一个配体通过不同的配位原子跟中心原子配位而形成的多种配合物。其分为两种情况，一种是由同一配体在与不同的中心原子形成配合物时，用不同的配位原子与中心原子相配位，这种异构体叫做配位键合异构体。另一种是配合物中的中心原子和配体组成完全相同，而只是与中心原子相结合的配位原子不同，这是真正的键合异构体。通常把这两种异构体统称为键合异构体。生成键合异构体的必要条件是配体的两个不同原子都含有孤对电子。如果一种配体中具有两个配位原子，则就有出现键合异构现象的可能，常见的配位体有：亚***根离子(NO2-和0N=0-)、***根离子(CN-和NC-)、硫***酸根离子(SCN-和NCS-)、亚砜R2SO中的硫和氧可分别成键。例如，当亚***根离子通过N原子跟中心原子配位时,这种配合物叫做硝基配合物，而通过O原子跟中心原子配位时，这种配合物叫做亚***根配合物。同样，硫***酸根离子通过S原子跟中心原子配位时，叫做硫***酸根配合物，而通过N原子跟中心原子配位时，叫做异硫***酸根配合物。
红外吸收光谱法是根据物质对红外辐射的选择性吸收特性而建立起来的一种光谱分析方法。分子吸收红外辐射后发生振动和转动能级的跃迁，所以红外光谱法实质上是根据分子内部原子间的相对振动和转动等信息来鉴别化合物和确定物质分子结构的分析方法。
红外光区的划分
区域
入/gm
o/cm1
能级跃迁类型
近红外
0.75-2.5
13000-4000
OH、NH以及CH
键的倍频吸收区
中红外
2.5-50
4000-200
振动、转动
远红外
50-1000
200-10
骨架振动、转动
最常用
2.5-25
4000-400
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红外光谱表示方法：横坐标一般用波数(cm-1)表示，也可以用波长(微米)来表示；纵坐标可以用透射率T%或吸光度A来表示，二者的关系为：A=-IgT。红外光谱的特点：
具有高度特征性，除了光学异构体外，两个结构不同的化合物，一定具有不同的红外光谱。红外吸收的波长位置与吸收谱带的强度和形状，反映了分子结构上的特点，可以用来鉴定未知物的结构或确定化学基团；
分析特征性强，对气体、液体、固体试样都可以测定，并且试样需要量少、分析速度快、不破坏试样等特点。是鉴定化合物和测定分子结构最有用的方法之一。
红外光谱是测定配合物键合异构体的最有效的方法。每一基团都有它自己的特征频率，基团的特征频率是受其原子质量和键的力常数等因素所影响的，可用下式表示：
irk)2
u二———
2兀丿
式中v为频率，k为基团的化学键力常数，“为基团中成键原子的折合质量。由上式可知，基团的化学键力常数k越大，折合质量“越小，则基团的特征频率就越高。反之，基团的力常数越小，折合质量越大，则基团的特征频率就越低。当基团与金属离子形成配合物时，由于配位键的形成不仅引起了金属离子与配位原子之间的振动(称为配合物的骨架