《配位化学——原理与应用》全面、系统、有特色地阐述配位化学的发展简史、基本原理、重要成果及其相关应用。全书分为8章,循序渐进地介绍了配合物的基础知识、化学键理论、电子光谱、圆二色光谱和磁学性质,取代反应和电子转移反应机理研究以及合成化学。《配位化学——原理与应用》还**介绍了金属苯合成的知识,在有关章节对手性金属配合物的命名、结构和表征(特别是圆二色和旋光色散光谱表征)以及合成与拆分做了较详细介绍,这是《配位化学——原理与应用》的显著特色之一。《配位化学——原理与应用》尤其注重用配位化学的语言从结构和成键的微观角度去理解并认识配合物的宏观特征和性质,使得基础理论和现代化学实验之间有较密切的结合。《配位化学——原理与应用》各章均附有参考文献以及习题和思考题,书末附有部分习题和思考题的参考答案以及关键词索引,可作为化学、化工及相关专业的研究生和高年级本科生研习配位化学的教材或参考用书,还可供化学教师和相关学科的研究人员阅读和参考。

第1章 配位化学发展简史及基本概念
1.1 配位化学及其研究内容
1.1.1 配位化学和配位化合物的定义
1.1.2 配位化学——众多学科的交叉点
1.1.3 配位化学的研究内容
1.2 近代无机化学的发展与无机化学的复兴
1.3 维尔纳配位理论
1.3.1 配位化学的早期历史
1.3.2 维尔纳配位理论
1.3.3 确定六配位配合物的八面体结构——Werner对立体化学的贡献
1.3.4 Jrgensen对配位化学理论创立的贡献
1.4 配合物化学键理论的发展和价键理论
1.4.1 配合物化学键理论的发展
1.4.2 价键理论
1.5 20世纪以来配位化学的贡献
1.6 配位化合物与金属有机化合物的联系和区别
1.7 配合物的命名
1.7.1 配离子
1.7.2 含配阴离子的配合物
1.7.3 含配阳离子的配合物
1.7.4 中性配合物(无外界)
1.7.5 配体的次序
1.7.6 复杂配合物
1.7.7 简名和俗名
1.7.8 配体名称的缩写
1.7.9 几何异构体的命名
1.7.10 含有桥联基团(或原子)双核配合物的命名
1.8 配体的类型与螯合物
1.8.1 按**金属与配体相互作用成键的性质分类
1.8.2 根据配位点的数目分类
参考文献
习题和思考题

第2章 配合物的立体结构和异构现象
2.1 配位数和配合物的立体结构
2.1.1 配位数1和2
2.1.2 配位数3
2.1.3 配位数4
2.1.4 配位数5
2.1.5 配位数6
2.1.6 配位数7
2.1.7 配位数8
2.1.8 配位数9
2.1.9 配位数10
2.1.10 更高配位数
2.2 配合物的异构现象
2.2.1 化学结构异构
2.2.2 立体异构
2.3 配合物几何异构体的鉴别方法
2.3.1偶极矩法
2.3.2 X射线衍射法
2.3.3 紫外可见吸收光谱法
2.3.4 化学方法
2.3.5 拆分法
2.3.6 红外光谱法
2.3.7 核磁共振波谱法
2.3.8 其它方法
参考文献

习题和思考题
第3章 轨道、谱项和群论初步
3.1 过渡金属原子(离子)的电子结构
3.1.1 多电子原子的**力场模型和原子轨道(函)
3.1.2 原子轨道(函)和原子轨道(函)能
3.1.3 波函数Ψ、原子轨道(函)ψ 及有关的能量概念
3.2 自由原子(或离子)谱项
3.2.1 基本概念
3.2.2 总角动量
3.2.3 组态的能级分裂
3.2.4 谱项的能量和拉卡参数
3.3 群的表示
3.3.1 矩阵初步
3.3.2 线性变换
3.3.3 变换矩阵、群的表示、特征标
3.3.4 将原子轨道作为表示的基
3.3.5 相似变换、群元素的类、不可约表示和特征标表
3.3.6 一般表示的约化公式
3.4 轨道和谱项的变换性质
3.4.1 原子轨道的变换性质
3.4.2 谱项的变换性质
3.5 直积和轨道相互作用的条件
3.5.1直积
3.5.2 轨道相互作用的条件
3.5.3 两组简并波函数的直接乘积
参考文献
习题和思考题

第4章 配合物的化学键理论
4.1 晶体场理论
4.1.1 晶体场中d轨道能级的分裂
4.1.2 电子成对能和高、低自旋配合物
4.1.3 影响Δ值的因素
4.1.4 晶体场稳定化能
4.1.5 Δ值的经验公式
4.2 修正的晶体场理论——配体场理论
4.2.1 静电晶体场理论的缺陷
4.2.2 配体场理论
4.2.3 d轨道在配体场中分裂的结构效应
4.2.4 配体场分裂的热力学效应
4.3 配合物的分子轨道理论简介
4.3.1 过渡金属配合物的分子轨道描述
4.3.2 过渡金属配合物的分子轨道能级图
4.3.3 反馈π键的形成
4.3.4 以正八面体配合物为例说明CFT与MOT的区别
4.3.5 分子轨道理论和18电子规则
4.4 角重叠模型原理及其应用
4.4.1 AOM的基本原理
4.4.2 d轨道的能量和d电子的排列
4.4.3 角重叠模型稳定化能AOMSE的计算
4.4.4 角重叠模型在预测配合物结构上的应用
4.4.5 四方变形八面体和平面正方形配合物中的ds混杂问题
4.4.6 AOM与CFT、LFT和MOT的比较
4.4 节参考文献
参考文献
习题和思考题

第5章 配合物的电子光谱和磁学性质
5.1 配合物的dd跃迁电子光谱
5.1.1 配合物的颜色及其深浅不同的由来
5.1.2 配合物电子光谱的一般形式和选律
5.1.3 在配合物电子光谱研究中应用群论方法
5.1.4 d1体系的电子光谱
5.1.5 自由离子谱项在配体场中的分裂
5.1.6 dd跃迁谱带数目
5.1.7 配体场谱项的相互作用
5.1.8 能级图
5.1.9 低对称性配位场光谱项
5.1.10 偏振作用分析和二色性
5.1.11 群论方法、能级图综合应用解释配合物dd跃迁电子光谱
5.2 配合物的荷移光谱
5.2.1 荷移跃迁的类型和特点
5.2.2 L→M荷移光谱
5.2.3 M→L荷移光谱
5.2.4 [Fe(CN)6]n-配合物的荷移光谱
5.2.5 配位数和立体化学对荷移跃迁的影响
5.2.6 对荷移跃迁谱带位置的定量预测和光学电负性
5.2.7 混合价光谱简介
5.2.8 荷移光谱的应用实例
5.3 配合物的磁性
5.3.1 磁性基本概念
5.3.2 抗磁性
5.3.3 顺磁性
5.3.4 范弗列克(van Vleck)方程和磁化率
5.3.5 铁磁性
5.3.6 反铁磁性与亚铁磁性
5.3.7 自旋倾斜和弱铁磁性
5.3.8 与场有关的磁现象:自旋翻转、场致有序和变磁性
5.3.9 零场分裂
5.3.10 磁耦合及其理论模型
5.3.11 近年来配合物磁性研究的热点
5.3.12 磁测量技术
5.3节参考文献
参考文献
习题和思考题

第6章 配合物的旋光色散和圆二色光谱
6.1 旋光色散和圆二色光谱技术的发展
6.2 偏振光的基础知识
6.2.1 自然光和偏振光
6.2.2 圆偏振光及椭圆偏振光
6.3 旋光色散、圆二色性和Cotton效应
6.3.1 旋光性
6.3.2 圆二色性(CD)
6.3.3 ORD与CD的关系及Cotton效应
6.3.4 旋转强度和各向异性因子
6.4 手性配合物**构型的测定
6.4.1 确定手性有机化合物**构型的方法
6.4.2 配合物的手性来源以及手性光学方法所研究的电子跃迁类型
6.4.3 测定手性配合物**构型的两种主要方法
6.4.4 基于dd跃迁的ORD和CD关联法在确定手性配合物**构型中的应用
6.4.5 激子手性方法(excition chirality method)及其应用
6.4.6 正确选择配合物**构型的关联方法
6.5 CD光谱的其它应用
6.5.1 确定羟基酸和氨基酸**构型的方法——有机酸现场配位CD光谱法
6.5.2 采用各向异性g因子判断手性配合物的电子跃迁类型
6.5.3 CD光谱法用于分析配合物电子跃迁的能级细节
6.6 手性配合物的固体CD光谱
6.6.1 固体CD光谱研究简介
6.6.2 单晶CD光谱测试
6.6.3 固体(粉末)CD光谱测试
6.6.4 手性配合物的固体CD光谱研究
参考文献
习题和思考题

第7章 配合物反应的动力学与机理研究
7.1 基本原理
7.1.1 反应机理和研究目的
7.1.2 配合物的反应类型
7.1.3 前线轨道对称性规则
7.1.4 活性(labile)配合物和惰性(inert)配合物
7.1.5 活性、惰性与稳定、不稳定
7.1.6 动力学研究方法
7.2 配体取代反应
7.2.1 八面体配合物的取代反应
7.2.2 配体场理论在取代反应机理研究中的应用
7.2.3 水合离子的水交换和由水合离子生成配合物
7.2.4 水解反应
7.2.5 四面体配合物的取代反应
7.2.6 平面正方形配合物的取代反应
7.3 电子转移反应
7.3.1 电子转移反应的基本知识
7.3.2 外界电子转移反应
7.3.3 内界电子转移反应
7.3.4 配合物的立体选择性电子转移反应
参考文献
习题和思考题

第8章 配合物的合成化学
8.1 配合物的合成
8.1.1 利用取代反应制备配合物
8.1.2 氧化还原反应
8.1.3 几何异构体的定向合成
8.1.4 配位模板效应和大环配体的合成
8.1.5 手性配合物合成方法简介
8.1节参考文献
8.2 金属苯的合成
8.2.1 金属苯简介
8.2.2 金属苯合成方法
8.2.3 金属苯研究的未来展望
8.2 节参考文献
习题和思考题
综合习题和思考题

附录
附录1 点群的特征标表
附录2 点群的对称性相关表
附录3 由dn组态产生的谱项的分裂
附录4 Tanabe和Sugano能级图
部分习题和思考题参考答案
主要参考文献

……

自1981年恩师徐志固先生引我入配位化学之门以来,我始终工作于配位化学及其相关研究和教学领域。自1997年留英归国后,我先后在厦门大学化学系为本科生和研究生讲授配位化学、中级无机化学、配位化学选读,以及与配位化学密切相关的综合化学实验等理论和实验课程。虽然苦于配位化学方面教科书的匮乏,但深知自己功底尚浅,我未敢萌生编写教材的念头。直到2004年4月在长沙参加中国化学会第24届年会时,我遇见了化学工业出版社的编辑和数所高校讲授配位化学课程的同仁们,才发现大家都迫切需要一部合适的教材,以满足当前配位化学的教学需要。在同仁们的鼓励下,编写教材的任务提上了议事日程。但真的要接受大家的嘱托、编写这么一部重要的化学学科基础教材,我依然难以下定决心。当徐志固先生得悉我的顾虑后,他激励我“一辈子要做成一件有益的事情”!在徐志固先生的激励下和化学工业出版社的支持下,我终于开始了长达三年的编写工作。近年来,我国无机化学家取得了一系列突出的创新成就,无机化学已成为化学学科中发展*快的二级学科之一。配位化学堪称无机化学中*活跃的一个重要分支,这里既有德高望重、功底深厚的老一辈无机化学家的**引路,又有风华正茂、才华横溢的中青年学者的勇于探索;更让人欣慰的是一批又一批朝气蓬勃、勤奋好学的青年学子正在茁壮成长。在这样的形势下,当我将要把这本教材呈献于我的老师、同行和学生们面前时,内心依然诚惶诚恐……。本教材力求继承国内外配位化学领域已有教材、专著和重要研究论文的精华,试图融入作者本人对配位化学的理解,尝试使教材内容能够深入浅出、通俗易懂、流畅可读,以适用于具备了大学化学基础知识,特别是掌握了结构化学和群论基本原理的化学专业高年级本科生和研究生。本教材若能有助于青年学生对配位化学基本原理和主要内容的了解,也就实现了作者抛砖引玉的初衷,作者内心的惶恐不安将稍稍释然。本教材主要由章慧编写。第5章中“配合物的磁性”一节由北京大学严纯华教授、白士强博士、房晨婕博士和岳衍峰博士编写,第8章中“金属苯的合成”一节由厦门大学张弘博士、温庭斌教授和夏海平教授编写。全书由章慧负责统稿,福州大学陈耐生教授主审了全稿。教材的第1、2、4、5和7章为配位化学基本原理,第3章主要涉及结构化学和群论的基础知识,第8章为配合物(也包括金属苯和手性配合物)合成化学。为加深读者对各章节内容的理解,每一章都附有习题、思考题及部分参考答案,其中不少习题选自国内外名著,部分综合练习题为自编。鉴于近年来手性金属配合物在手性技术发展中的重要作用,在相关章节中分别对手性金属配合物的命名、结构、表征(特别是圆二色和旋光色散光谱表征)做出较详细介绍,这也是本教材的特色之一。在本教材出版之际,作者首先要向参与和协助出版本教材的老师和同事们表示深深的谢意。福州大学陈耐生教授全面指导了本教材的编写工作,谨向陈耐生教授献上*诚挚的谢意;厦门大学王银桂教授对涉及结构化学和群论部分的内容给予了技术把关;山西大学杨频教授对生物无机化学部分的内容提出了有益建议;山西大学王越奎教授仔细审阅了第5章中配合物的电子光谱和第5章中圆二色光谱的内容并提出了宝贵意见;厦门大学化学系方雪明实验师对本书的部分研究工作以及在书稿的录入方面给予了协助;作者本人研究课题组的历届研究生朱彩飞、陈洪斌、黄永清、邹威、李丽、王宪营、郝洪庆、王芳、陈渊川、宣为民、邹方、黄小青、陈雷奇、丁雷等的出色研究工作构成了本书的部分素材。还要借此机会对曾经培育我学习成长的所有前辈、师长,对与我一道学习、工作和交流过的所有同学、同事、同行,以及为本教材部分内容提供了帮助的厦门大学化学系的学生们一并表示衷心感谢。与此同时,还要感谢厦门大学化学化工学院、化学系领导,以及福建省化学会和本系无机化学专业的同事们对配位化学教育始终如一的支持。总之,谨将此书献给迄今以来培育、帮助、支持、鼓励和关爱我的所有恩师和挚友们。特别要感谢德高望重的徐光宪院士,感谢他在本书脱稿之际认真阅读书稿、欣然为本书作序,感谢他对作者本人的关怀和鼓励。作者及参与写作的同事们在编写中广泛参阅并引用了国内外有关教材、专著和研究论文。在此,特别对上述所有被引用的作者表示*衷心的感谢,正是他们的累累硕果构成了本书丰富的写作素材。本教材所涉及的研究先后得到**自然科学基金、教育部高等学校骨干教师资助计划、福建省和厦门市自然科学基金重大和**项目、英国文化委员会研究奖助金、南京大学配位化学****实验室开放研究基金、厦门大学科技创新工程基金(系列2)等的大力资助,作者及参与写作的同事们愿借本书出版之际对所有的资助机构和部门深表谢意。还要感谢我的至爱亲人们,正是有了他们的理解、支持,有了他们的关怀和照顾,才使我完成了编写任务。由于作者本人才疏学浅,本教材难免有疏漏和偏颇之处,在此先表歉意,敬请各位读者不吝赐教。