金属有机化学复习题
湖北中考时间-红黄蓝事件
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、py 2、Cp 3、acac 4、en 5、茚 6、dmpe 7、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(η
5
-环戊二烯基)合铁
19、三(羰基)(1-6-η
6
-
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
Ph
3P
Cl
CO
Ir
PPh
3
Ph
3
P<
br>Cl
I
Ir
CH
3
CO
PPh
3
C
H
3
I
1、Zeise盐 2、Vaska配合物
3、Wilkinson配合物ClRh (Ph
3
P)
3
4、BINAP
5、9-BBN
Ni
6、二环辛二烯合镍
7、双(η
5
-环戊二烯基)合铁
8、三(羰基)(1-6-η
6
-环庚三烯)合铬
H
H
Cr
CO
CO
CO
9、Ni(COD)
2
10、RhCl(PPh
3
)
3
Wilkinson配合物
11、η
5
-
CpMn(CO)
3
12、Co
2
(CO)
9
13、Cp
2
(CH
3
)Ta=CH
2
14、η
5
- Cp2ZrCl
2
15、Et
2
AlCl 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、给予体 31、酸
32、叔膦配体 33、圆锥角
四、完成下列合成反应
HO
O
(1)<
br>Bu
t
i,
t
BuMgCl
ii,
O
(2)
Bu
t
?
H
3
O
+
Bu
t
OH
i,
i
Bu
3
Al
ii,H
2
O
?
KI+H2
O
Tl(TFA)
3
(3)
TFAH
?
?<
br>ArH
hv
TFA=trifuoroacetate
?
Br
DMF
+Ni(CO)
4
25C
o
(4)
?
7.
H
3
CCCH
H
(CH
3
CH
2
)
2
BH
Et-
CH=CHBr
H
3
C
C
H
C
B(CH
3
CH
2
)
2
,
(
CH
3
CH
2
)
3
Al
NO
2
8
.
Al
+
1.5H
2
+
2Et
3
Al100-300
C
5-30MPa
3CH
2
=CH
2
+ Al + 3
2
H
2
9.
RhCl
3
+
4PPh
3<
br>EtOH
H
2
NO
2
RhCl(PPh
3
)
3
,
10
OC
Ir
Ph
3
PCl
PPh
3
MeI
Ph
3
P<
br>Cl
CO
Ir
PPh
3
CH
3
I
P
h
3
P
Cl
I
Ir
CH
3
CuI
CO
PPh
3
11.
C
6
H
5
Br +
Li
C
6
H
5
Li,
(C
6
H
5
)
2
CuLi
13.
Fe
+
5CO
压
力
WCl
3
197
O
C
Fe(CO)
5
,
14.
CoCO
3
+2H
2
+8CO
加
压
147
O
-
CO
C
Co
2
(CO)
8
,
Co
4
(CO)
12
15.
+
Ni(acac)
2
PPh
3
O
Ph
Ni(COD)
2
,
17.
n-C
4
H
9
Br + 2Li
1)PhCOCH
3
2) H
3
O
H
3
C
C
CHC
3
H
7
n-C
4
H
9
Li,
Ph
O
19.
BuLi
+
CH
3
TMEDA<
br>1)
EtC
Et
2) H
3
O
CH
2
Li
Et
HCPh
C
Et
PhCHCHCH
2
Br
,
20.
2 BuLi+
CuI
(Bu)
2
CuLi,
PhCH=CHCH
2
Bu
21.
+
(BH
3
)
2
THF
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(η
5
-C
5
H
5
)
2
(2) Ti(η
5
-C
5
H
5
)
2
(3) Co(η
5
-C
5
H
5
)
2 <
br>6、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(η
5
-C
5
H
5
)
2
(2) Ni(η
5
-C
5
H
5
)
2
<
br>7、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<
br>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
Zn
2+
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10D
Q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(OH
2
)
6
]
3+
带有紫色)
8、简述在八面体配合物中,d轨道裂分形成t
2g
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(η
5
-C
5
H
5
)
2
(2) Ni(η
5
-C
5
H
5
)
2
11、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
例:
PPh
3
Cl
CO
Ir
(Ⅰ)
PPh
3
+
H
2
氧化加成
还Ô消除
PPh
3
Cl
H
H
PPh
3
Ir(Ⅲ)
CO
⑶ 插入反应和反插入反应 <
br>CO
CH
3
Mn
+
14
CO
OCCO
CO
OC
O
14
CO
OCCCH
3
Mn
OCCO
CO
Ti(NR
2
)
4
+4CS
2
R
3
PbR'+SO
2
R
3
Sn-
NR
2
+CO
2
⑷ 配体上的反应
Cl+
Cr
O
C
CO
CO
Ti(S
2
CNR
2
)
4R
3
PbOSOR'
R
3
SnOCONR
2
NaOMe
MeOH
Cr
OC
CO
CO
OMe
12.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
结构式
Cp
Ta
Cp
CH2
Schrock型
Me
金属种类
配位基
稳定性
ⅥB-Ⅷ过渡金属
含杂原子
好
Fischer型
R
前过渡金属
只含H、C
差
Schrock型
B
CH
2
CH
2
R
T
aC
R
H
E
反应性能
CH
2
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),<
br>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
3
M
n(CO)
5
;
OC
OC
C
O
C
OC
O
CO
5×2+7+1=18
Mn—Mn
CO
CO<
br>C
O
CO
CO
Co
9+1+2×4=18
CO
OC
Co
OC
COOC
COOC
18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。
络合物
Ni(CO)4
π-C5H5V(CO)4
金属(0)
d
n
Ni = 10
V = 5
配体电子数
4(CO) = 4 × 2
总电子数
18
4(CO) = 4 ×
2; π-C5H5
18
= 5
Mn2(CO)10
10(CO)
= 10 × 2;
2Mn = 2 × 7 18
Mn-Mn = 2
2(CO) = 2 × 2; NO = 3
π-C3H5Fe(CO)2NO Fe = 8
π-C3H5 = 3
18
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
2
Co
2
(CO)
8
H
2
Cat.
RCH
2
C
H
2
CHO
HCo
+
(CO)
4
1
CO
RCH=CH
2
RCH=CH
2
RCH
2
CH
2
COCo
3+
(CO)
3
(H)
2
6
H
2
7
HCo
+
(CO)
3
2
HCo
+
(CO)
3
3
RCH
2
CH
2<
br>CHO
RCH
2
CH
2
Co
+
(CO)4
5
CO
RCH
2
CH
2
COCo
+
(CO)
3
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?
4
RCH
2
CH
2
Co
+
(CO)
3
1氧化加成+配体解离2配体配位3、4插入5还原消除