金属有机化学复习题一、写出下列有机配体、金属配合物、有机金属化合物的分子式、结构或名称1、py2、Cp3、acac4、en5、茚6、dmpe7、芴8、苯硼酸9、Zeise盐10、Stille 试剂11、Vaska配合物12、wilkinson 配合物13、BINAP 14、三甲基膦15、硫酸二(乙二胺)合铜16、三乙酰丙酮合锰(III)17、二环辛二烯合镍18、双(η5-环戊二烯基)合铁19、三(羰基)(1-6-η6-环庚三烯)合铬20、六氯合铂酸二、写出下列金属配合物、有机金属化合物的结构1、Zeise盐2、Vaska配合物3、Wilkinson配合物ClRh (Ph3P)34、BINAPPh3PIrCl COPPh33PIrClCOPPh3CH3ICH3I5、9-BBN6、二环辛二烯合镍Ni7、双(η5-环戊二烯基)合铁8、三(羰基)(1-6-η6-环庚三烯)合铬CrCO9、Ni(COD)210、RhCl(PPh 3)3 Wilkinson配合物11、η5- CpMn(CO)312、Co 2(CO )913、Cp 2(CH 3)Ta=CH 2 14、η5- Cp2ZrCl 2 15、Et 2AlCl 二乙基铝三、解释下列各名词1、金属有机化合物2、过渡金属有机化合物3、金属杂环化合物4、顺磁性配合物5、环状多烯π-金属配合物6、高自旋配合物7、低自旋配合物8、反磁性配合物9、晶体场分裂能10、电子成对能11、光谱化学序列12、配位饱和及配位不饱和13、插入反应14、还原消除反应15、氧化加成反应16、Heck反应17、Suzuki反应18、反馈π-键19、四个量子数20、EAN电子规则21、有效原子序数22、亲核型卡宾23、亲电性卡宾24、茂金属配合物26、烯烃交互置换反应27、Fischer卡宾28、Schrock卡宾29、Schlenck 技术30、σ给予体31、π酸32、叔膦配体33、圆锥角四、完成下列合成反应Bu t Oi,t BuMgClii,H3O+?(1)HOBu tBu ti3ii,H2O?(2)Tl(TFA)TFAHTFA =trifuoroacetatehv???(3)+Ni(CO)4DMF25C?(4)7.CCHH 3C (CH 322CCH 3CB(CH 3CH 2)2H,+8.Al 1.5H 2+2Et 3Al100-300C 5-30MPa9.4PPh 32RhCl 3+3CH 2=CH 2 + Al + 3/2H 2(CH 3CH 2)3AlRhCl(PPh 3)3 ,NO 2OCIr PPh 3Ph 3P1011.C 6H 5Br + LiC 6H 5Li, (C 6H 5)2CuLi13.Fe + 5CO197压力3CFe(CO)5,14.CoCO 3++8CO压加147CO2H 2Co 2(CO)8, Co 4(CO)1215.+Ni(acac)2OPhPPh 3Ni(COD)2,17.n-C 4H 9Br + 2Li3n-C 4H 9Li,CCHC 3H 7H 3CPh+19.BuLiCH TMEDAO1)3CH 2Li,HCPhCEtEt2 BuLi 20.+ CuI2(Bu)2CuLi,PhCH=CHCH 2Bu21.+THF(BH 3)2五、完成下列叙述题1、举例说明何谓有机金属化合物,何谓金属配合物,它们在结构和性能上有何异同。
2、简述有机金属化合物的特性。
3、简述过渡金属配合物的晶体场理论的基本要点。
4、利用分子轨道理论说明π-烯烃金属有机化合物比烯烃更易发生亲核加成反应。
5、简述配合物的18电子规则,并应用18电子规则说明下列化合物的稳定性差异。
(1)Fe(η5-C 5H 5)2 (2) Ti(η5-C 5H 5)2 (3) Co(η5-C 5H 5)26、简述配合物的EAN 规则和18电子规则,并应用18电子规则说明二茂铁与二茂镍的稳定性差异。
(1)Fe(η5-C 5H 5)2 (2) Ni(η5-C 5H 5)27、根据晶体场理论说明二价锌的配合物通常为无色配合物,而三价钛分别与不同配体结合后产生不同颜色,如:[Ti(OH 2)6]3+带有紫色(这是因为在晶体场的影响下,过渡金属离子的d 轨道发生分裂,由于这些金属离子的d轨道没有充满,在吸收了一部分光能后,就可产生从低能量的d轨道向高能量d轨道的电子跃迁,这种跃迁称d-d跃迁。
配离子的颜色是从人射光中去掉被吸收的光,剩下来的那一部分可见光所呈现的颜色。
吸收光的波长越短,表示电子跃迁(被激发)所需要的能量越大,亦即Δ大,反之亦然。
而Zn2+d-d分裂能Δ值在可见光范围外~无色。
在配位场的作用下,裂分的这些d能级对理解经典的配位化合物的吸收光谱、磁性和esr谱十分重要。
但在金属有机化学中,因为过渡金属有机物中由d-d跃迁引起的光谱带常被强的“电荷转移”吸收所掩盖。
事实上,随着10DQ变大,d-d跃迁光谱移至紫外区域。
所以三价钛分别与不同配体结合后产生不同颜色,[Ti(OH2)6]3+带有紫色)8、简述在八面体配合物中,d轨道裂分形成t2g轨道和eg轨道的原理并画出能级裂分图。
9、简述配合物的18电子规则,并应用18电子规则说明下列化合物的稳定性差异。
10、简述配合物的EAN规则和18电子规则,并应用18电子规则说明二茂铁与二茂镍的稳定性差异。
(1)Fe(η5-C5H5)2(2) Ni(η5-C5H5)211、给出金属有机化学基元反应的各个名称,并分别举例说明。
⑴配位体的配位和解离例:⑵氧化加成和还原消除PPh 3Ir CO ClPPh 3HIr COH PPh 3PPh 3Cl+H 2氧化加成(Ⅰ)(Ⅲ)例:⑶ 插入反应和反插入反应CO Mn COCH 3OC OC CO14CO Mn CO C OC OC COCH 3O +14COR 3Sn-NR 2+CO 2R 3SnOCONR 2Ti(NR 2)4+4CS 2Ti(S 2CNR 2)4R 3PbR'+SO 2R 3PbOSOR'⑷ 配体上的反应Cl Cr COCOOC+NaOM eM eOHOMeCr COCOOC12.Fischer 型卡宾和Schrock 型卡宾在结构特点和反应性能上的不同之处在于:两种类型金属卡宾的比较类型Fischer 型Schrock 型结构式CpCpTa CH2Me金属种类 ⅥB-Ⅷ过渡金属 前过渡金属 配位基 含杂原子只含H 、C稳定性 好 差Fischer 型Schrock 型反应性能13.简述18电子规则的原理及应用,并举5个以上的典型例子加以说明。
对于单核的反磁性过渡金属配合物(n 为偶数,所有电子成对),指定给定的d n 只有一个最高配位数CN ,(coordination number)则有: n + 2 (CN)最高 =18这就是重要的“18电子规则”.既对于稳定的单核反磁性过渡金属配合物,金属d 电子数与配位体给予的电子数和等于18。
大部分过渡金属配合物服从18电子规则,例如:Fe(CO)5 ; Ni(CO)4;Cr(CO)6;CH 3Mn(CO)5;Mn —Mn CO5×2+7+1=18COOC COC O C OOC COC O C OCo CoCO OCOCCO CO COOCOC9+1+2×4=18TaCH 2CH 2CRCH 2RR HBE18电子规则:对于稳定的单核反磁过渡金属络合物,其金属外层的电子数与配体配键的电子数的总和等于18。
只有当金属具有稳定的惰性气体结构时才能形成热力学稳定的过渡金属有机化合物。
它是一个经验规则,满足18电子规则的化合物称为配位饱和的络合物,否则为配位不饱和络合物。
18电子规则的重要性:根据n+2x(CN)=18, 当电子数n固定时, 配合物的最高配位数可推知, 同时也可以推测配合物的几何构型。
d6电子构型,为六配位的八面体;d10电子构型,为四配位四面体。
具有同种d电子构型的络合物,配位数和配合物的构型相同。
14.Fischer型卡宾和Schrock型卡宾在结构特点和反应性能上的不同之处在于:Fischer型卡宾特点:含有一个或两个与卡宾C相连的杂原子(O, N )。
•卡宾C具有亲电性,易受亲核试剂进攻。
•亲电试剂可以进攻带孤对电子的卡宾杂原子。
•卡宾配体的β-H酸性较强,可被碱除去,生成金属卡宾阴离子,它可进一步与各种亲电试剂反应。
•金属卡宾中的羰基可被其它配体取代。
Schrock型卡宾特点:与卡宾C相连的只有碳或氢原子。
又称烃叉络合物e. 卡宾碳可被亲电试剂进攻f. 强碱可以夺取与卡宾碳直接相连的质子g. 卡宾络合物中的其它配体也可发生反应前期过渡金属以形成Schrock卡宾为主六、试根据下面反应过程,指出哪些反应步骤有基元反应发生并说明基元反应的类型?RCH=CH 2+CO +H 2RCH 2CH 2CHOCo 2(CO)8H 2HCo +(CO)4COHCo +(CO)3RCH=CH 2+(CO)3RCH=CH2RCH 2CH 2Co +(CO)3CORCH 2CH 2Co +(CO)4RCH 2CH 2COCo +(CO)3RCH 2CHCOCo 3+(CO)3(H)2H 222CHO 123457Cat.1CO 配体解离2烯烃配位3烯烃插入4CO 配位5羰基插入6氢气氧化加成7还原消除例:Reppe 反应是典型的金属催化循环反应,试根据下面反应过程,指出哪些反应步骤有基元反应发生并说明基元反应的类型?1氧化加成+配体解离2配体配位3、4插入5还原消除。