无机化学 的 天和明天 (序言) 一无机化学的沿革 二无机化学的现状和 未来发展的可能方向 三现代无机化学发展的特点
一 无机化学的沿革 三 现代无机化学发展的特点 二 无机化学的现状和 未来发展的可能方向 无机化学 的 今 天 ( 和 序言) 明 天
一无机化学的沿革 ●最初的化学就是无机化学； ●1828年武勒由氰酸铵制得尿素， NHOCNA>NH,CONH, 动摇了有机物只是生命体产物的观点，有机化学应运而生； ●为研究能左右无机物和有机物的性质和反应的一般 规律，产生了新的化学分支一物理化学（物理化学通常是 以1887年德国出版物理化学学报》杂志为其标志) ○在这个时期无机化学家的贡献是： 1发现新元素 2合成己知元素的新化合物 3确立了原子量的氧单位 4门捷列夫提出了元素周期表 5维尔纳提出了配位学说 ★这个时期是无机化学的建立和发展的时期
一 无机化学的沿革 最初的化学就是无机化学； 为研究能左右无机物和有机物的性质和反应的一般 规律，产生了新的化学分支──物理化学 (物理化学通常是 以1887年德国出版«物理化学学报»杂志为其标志)； ○在这个时期无机化学家的贡献是: ★这个时期是无机化学的建立和发展的时期。 2 合成已知元素的新化合物 3 确立了原子量的氧单位 4 门捷列夫提出了元素周期表 5 维尔纳提出了配位学说 1 发现新元素 1828年武勒由氰酸铵制得尿素， NH4OCN NH2CONH2 动摇了有机物只是生命体产物的观点，有机化学应运而生； ⎯⎯ →
大约在1900年到第二次世界大战期间，同突飞猛 进的有机化学相比，无机化学的进展却是很缓慢的。 无机化学家在这段时期没有重大的建树，缺乏全局 性的工作，无机化学的研究显得冷冷清清。 当时出版的无机化学的大全或教科书，几乎都是无 机化学的实验资料库，是纯粹描述性的无机化学。 7在无机化学专业的教育和培养方面也很薄弱，在当 时的化学系的学生的教学计划中，只在大学一年级开设无 机化学，缺乏必要的循环，也无再提高的机会。教师在讲 台上无奈何只能“存在、制备、性质、用途”千篇一律， 学生学起来枯燥乏味，认为“无机化学”就是“无理化 学”，多不感到兴趣，因而有志于无机化学的人是寥寥无 几。 ●这个时期，是无加化学处于门庭冷落的萧条时期。」
大约在1900年到第二次世界大战期间，同突飞猛 进的有机化学相比，无机化学的进展却是很缓慢的。 无机化学家在这段时期没有重大的建树，缺乏全局 性的工作，无机化学的研究显得冷冷清清。 ▼当时出版的无机化学的大全或教科书，几乎都是无 机化学的实验资料库，是纯粹描述性的无机化学。 ▼在无机化学专业的教育和培养方面也很薄弱，在当 时的化学系的学生的教学计划中，只在大学一年级开设无 机化学，缺乏必要的循环，也无再提高的机会。教师在讲 台上无奈何只能“存在、制备、性质、用途”千篇一律， 学生学起来枯燥乏味，认为“无机化学”就是“无理化 学” ，多不感到兴趣，因而有志于无机化学的人是寥寥无 几。 这个时期，是无机化学处于门庭冷落的萧条时期
第二次世界大战中美国的曼哈顿工程（原子 能计划工程 —一项综合性的工程，它涉及到物理学和化 学的各个领域，尤其向无机化学提出了更多的课题)极大地 “催化”了无机化学的发展，使无机化学步入 了所谓“复兴”时期。 ●原子反应堆的建立，促进了具有特殊性能的新无 机材料的合成研究； ·同位素工厂的建设，促进了各种现代分析、分离 方法的发展； ●各种粒子加速器的建造，推动了超铀元素的合成； ●随着原子能计划的实施，以及量子力学和物理测 试手段在无机化学中的应用，使得无机化学在理论（如 周期系理论、原子分子理论、配位化学理论、无机化 学热力学、无机反应动力学)上也渐趋成熟
第二次世界大战中美国的曼哈顿工程(原子 能计划工程——一项综合性的工程，它涉及到物理学和化 学的各个领域，尤其向无机化学提出了更多的课题)极大地 “催化”了无机化学的发展，使无机化学步入 了所谓 “复兴” 时期。 ⚫原子反应堆的建立，促进了具有特殊性能的新无 机材料的合成研究； ⚫同位素工厂的建设，促进了各种现代分析、分离 方法的发展; ⚫随着原子能计划的实施，以及量子力学和物理测 试手段在无机化学中的应用，使得无机化学在理论(如 周期系理论、原子分子理论、配位化学理论、无机化 学热力学、无机反应动力学)上也渐趋成熟。 ⚫各种粒子加速器的建造，推动了超铀元素的合成;
战后和平时期中随着工农业生产的飞跃发 展，无机化学不仅在原有的天地中长进，而且 还不断渗透到其它各种学科而产生了新的边缘 学科，如 ●有机金属化合物化学 ●无机固体化学 ●物理无机化学 ·生物无机化学和无机生物化学等等 ★自战后至今，无机化学已从停 滞萧条步入了一个《柳暗花明又一 村》的黄金时期
战后和平时期中随着工农业生产的飞跃发 展，无机化学不仅在原有的天地中长进，而且 还不断渗透到其它各种学科而产生了新的边缘 学科，如: ★自战后至今,无机化学已从停 滞萧条步入了一个“柳暗花明又一 村”的黄金时期。 有机金属化合物化学 无机固体化学 物理无机化学 生物无机化学和无机生物化学 等等
二无机化学的现状和未 来发展的回能方向 1有机金属化合物化学 现代无机化学中第一个活跃的领域： ● 1827年就制得了第一个有机金属化合物Zeise盐： K2[PtCI]+C2H-K[Pt(C2H)CI3]+KCI ●1952年二茂铁的结构被测定； ●近几十年本领域的发展十分迅速：
二 无机化学的现状和未 来发展的可能方向 1 有机金属化合物化学 现代无机化学中第一个活跃的领域: 1827年就制得了第一个有机金属化合物Zeise盐: K2 [PtCl4 ]＋C2H4 K[Pt(C2H4 )Cl3 ] ＋KCl 1952年二茂铁的结构被测定; 近几十年本领域的发展十分迅速：
19.850 20.000 ★发现了很多新反应； 15.000 13.50 ★制备了许多新化合物； 10,000 ★金属有机化学的发展 1,100 导致了各种有机合成 250 5,000 新方法的建立； 1,250 950 2002 ★使人们对催化过程有 18271934194919541959196419691974.190(年) 时间向隔 了进一步的了解。 过遗金属有机化学研究论文和专利发表情况
★发现了很多新反应； ★金属有机化学的发展 导致了各种有机合成 新方法的建立； ★使人们对催化过程有 了进一步的了解。 ★制备了许多新化合物；
●有6人因在本领域内的贡献而获诺贝尔奖金。 如：Ziegler和Natta因发现烯烃的立体有择 催化而分享了1963年的诺贝尔化学奖。 Ziegler一Nata催化剂是一个烷基铝和三氯化钛 固体的混合物，可在低压下生产聚乙烯和聚丙烯，其 作用机制被认为是乙烯或丙烯聚合时的链增长的顺位 插入机制，增长中的链与单体分子往复于两个顺式配 位之间（这个机制让人联想到一台在分子水平上起作 用的纺车)
Ziegler－Natta催化剂是一个烷基铝和三氯化钛 固体的混合物，可在低压下生产聚乙烯和聚丙烯，其 作用机制被认为是乙烯或丙烯聚合时的链增长的顺位 插入机制，增长中的链与单体分子往复于两个顺式配 位之间(这个机制让人联想到一台在分子水平上起作 用的纺车) 。 如: Ziegler和Natta因发现烯烃的立体有择 催化而分享了1963年的诺贝尔化学奖。 有6人因在本领域内的贡献而获诺贝尔奖金
以丙烯在Ziegler Natta催化剂作用下聚合生成聚丙烯 的反应为例： 首先是在TC晶体中T原子上产生配位空位；丙烯分 子在T1原子的空位上配位，形成一个四中心的过渡态，烷 基迁移到丙烯上，得到一个新的T1一烷基配合物。在T1离 子重新出现的空位上再被丙烯分子配位，接着又进行烷基 的迁移，如此循环不断，最后得到聚丙烯。 H,C 这一聚合反应的重要特点是由于受到配位在T离子上的 R和C一配体空间位阻的影响，使得丙烯的配位和烷基的迁 移只能以一定的方式进行，从而得到立体定向的聚合物
以丙烯在Ziegler Natta催化剂作用下聚合生成聚丙烯 的反应为例: 这一聚合反应的重要特点是由于受到配位在Ti离子上的 R和Cl－配体空间位阻的影响，使得丙烯的配位和烷基的迁 移只能以一定的方式进行，从而得到立体定向的聚合物。 首先是在TiCl3晶体中Ti原子上产生配位空位；丙烯分 子在Ti原子的空位上配位，形成一个四中心的过渡态，烷 基迁移到丙烯上，得到一个新的Ti－烷基配合物。在Ti离 子重新出现的空位上再被丙烯分子配位，接着又进行烷基 的迁移，如此循环不断，最后得到聚丙烯
Wilkinson和Fisher由于在环戊二烯基金属化合物 即所谓的夹心化合物的研究方面作出的杰出贡献而荣获 了1973年的诺贝尔化学奖。 夹心化合物是一类结构特殊的化合物，其中心金属原子位于 两个环之间，且与两个环上碳原子等距离。被戏称为“三明治 化合物(Sandwich Compound。研究表明，金属离子与环通过强 的大π键进行结合。这类化合物是富电子的，能发生许多亲电子 取代反应。已合成出几乎所有过渡金属的环戊二烯基化合物及与 环戊二烯基化合物类似的二苯铬和二环辛四烯基铀等。 二茂铁 二苯铭 二环辛四烯基铀
Wilkinson和Fisher由于在环戊二烯基金属化合物 即所谓的夹心化合物的研究方面作出的杰出贡献而荣获 了1973年的诺贝尔化学奖。 夹心化合物是一类结构特殊的化合物，其中心金属原子位于 两个环之间，且与两个环上碳原子等距离。被戏称为 “三明治” 化合物(Sandwich Compound)。研究表明，金属离子与环通过强 的大键进行结合。这类化合物是富电子的，能发生许多亲电子 取代反应。已合成出几乎所有过渡金属的环戊二烯基化合物及与 环戊二烯基化合物类似的二苯铬和二环辛四烯基铀等。 二茂铁 二苯铬 二环辛四烯基铀