现代无机化学

　　《现代无机化学》将理论知识与实践融合在一起，把不断出现的新理论、新反应、新方法，以及反映化学前沿领域的新成果引入课程建设过程中，结合大量鲜活的案例、专题与前沿进展，帮助学生应用所学知识解决遇到的问题，对科学研究的过程和方法有一个初步了解。该书除了强调无机化学的基本理论和概念外，还涉及现代无机化学的研究前沿，以及无机化学与理论化学、材料、生物等学科的交叉领域。主要内容包括：配位化合物及应用、有机金属化合物及应用、原子簇、无机合成技术与制备、无机物常用表征方法、现代化学电源及其关键无机材料、氢气与氢能源利用、金属有机骨架材料、生物无机化学。各章后给出了练习题。 《现代无机化学》可供高等院校化学、化工、材料、生物等专业高年级学生和研究生使用，也可供化学、化工、材料、生物等领域科技人员参考。

　　展树中，华南理工大学化学与化工学院，教授，教研室主任，1982-1986：河南师范大学化学系，获理学学士。1986-1989：大连理工大学应用化学系，获硕士学位。1993-1996：在南京大学配位化学研究所读博士，并获博士学位。1999-2001：作为特别研究员，在日本 Nara Women 大学从事金属有机化学的研究工作。2001-2002：作为洪堡学者，在德国 Karlsruhe 大学从事金属磷化学和催化的研究工作。 2003-2004：作为访问学者，在英国 East Anglia 大学从事有机金属与催化以及药物方面的研究工作。 2004 至今： 华南理工大学工作。现任无机化学教研室主任，无机化学责任教授。

第1章配位化合物及应用1
1.1配合物的基本概念1
1.1.1配合物的定义1
1.1.2配合物的构成1
1.2配合物的异构现象3
1.2.1配合物的几何异构现象3
1.2.2配合物的旋光异构现象3
1.3配合物中的化学键模型4
1.3.1价键模型5
1.3.2晶体场模型10
1.4配合物的设计、合成与表征过程的案例分析17
1.4.1铁（Ⅱ）配合物［Fe（bpte）Cl2］的合成过程17
1.4.2配体bpte和铁（Ⅱ）配合物［Fe（bpte）Cl2］的结构表征18
1.5配合物的应用20
1.5.1化学分析中的应用20
1.5.2冶金工业中的应用20
1.5.3元素分离中的应用21
1.5.4生物和医药方面的应用21
1.5.5固定和活化氮气分子22
1.5.6单分子磁体24
1.5.7配合物的催化性能与应用25
练习题29

第2章有机金属化合物及应用31
2.1有机金属化合物的理论基础和成键规律31
2.1.1常见配体的电子数和齿合度32
2.1.2EAN的计算32
2.1.3有机金属化合物的命名33
2.1.4EAN规则的应用34
2.1.518电子规则的局限34
2.2有机金属化合物的分类及成键情况34
2.2.1金属-烷基化合物、金属-芳基化合物及相关的σ键有机金属化合物35
2.2.2缺电子型化合物及多中心键36
2.2.3烯烃-金属化合物及成键情况36
2.2.4金属-羰基化合物及其反馈π键36
2.2.5环戊二烯基化合物38
2.3金属-配体之间含有多重键的化合物38
2.3.1卡宾化合物及成键情况38
2.3.2卡拜化合物及成键情况40
2.4有机金属化学中的基本反应40
2.4.1配体的取代反应41
2.4.2氧化加成和还原消除反应41
2.4.3σ键复分解反应42
2.4.41,1-迁移插入反应42
2.4.51,2-迁移插入和β-H消除反应43
2.5有机金属化合物的应用43
2.5.1烯烃复分解反应43
2.5.2烯烃加氢反应44
2.5.3氢甲酰化反应45
2.5.4Wacker法氧化烯烃46
2.5.5钯催化的C—C键形成反应47
2.5.6甲醇羧基化：乙酸的合成48
2.5.7CO和CO2的活化48
练习题49

第3章原子簇51
3.1非金属原子簇51
3.1.1硼原子簇（硼烷）51
3.1.2硼烷衍生物55
3.1.3碳原子簇56
3.2金属原子簇57
3.2.1金属-羰基原子簇58
3.2.2金属-卤素原子簇61
3.2.3含有金属-金属键型的线型原子簇61
练习题64

第4章无机合成技术与制备65
4.1无机合成化学的先进性65
4.2无机合成的热点和前沿领域66
4.2.1特种结构无机材料的制备66
4.2.2软化学和绿色合成方法66
4.2.3极端条件下的合成66
4.2.4无机功能材料的制备67
4.2.5特殊凝聚态材料的制备67
4.2.6特种功能材料的分子设计67
4.2.7仿生合成67
4.2.8纳米粉体材料的制备67
4.2.9无机合成相关理论的研究68
4.3经典无机合成方法68
4.3.1高温的获得及高温合成68
4.3.2低温的获得及低温合成78
4.3.3高压的获得及高压合成83
4.3.4低压的获得及低压合成93
4.3.5沉淀法99
4.3.6溶胶-凝胶法102
4.3.7化学气相沉积法104
练习题111

第5章无机物常用表征方法113
5.1X射线衍射技术113
5.1.1基本原理113
5.1.2粉末X射线衍射法114
5.1.3单晶X射线衍射法115
5.2红外光谱技术115
5.2.1谱带增多115
5.2.2谱带位移117
5.3拉曼光谱技术117
5.4紫外-可见光谱技术118
5.4.1金属离子的d-d/f-f跃迁118
5.4.2电荷转移光谱118
5.5荧光光谱技术119
5.5.1荧光和磷光的发生119
5.5.2激发光谱与荧光光谱120
5.5.3荧光强度与分子结构的关系121
5.5.4影响荧光强度的外界因素121
5.6X射线光电子能谱122
5.6.1X射线光电子能谱的化学位移122
5.6.2XPS在配位化学中的应用123
5.7电子顺磁共振123
5.8电化学技术124
5.9电喷雾质谱技术125
5.10电子显微镜技术126
5.11实例解析127
练习题130

第6章现代化学电源及其关键无机材料131
6.1现代化学电源概述131
6.1.1化学电源的产生和发展131
6.1.2化学电源的组成及作用131
6.1.3化学电源的基本概念133
6.1.4化学电源的性能参数136
6.2几种典型的化学电源143
6.2.1一次电池143
6.2.2蓄电池147
练习题176

第7章氢气与氢能源利用178
7.1氢气的制备178
7.1.1化石燃料制氢178
7.1.2电解水制氢180
7.1.3生物质制氢183
7.1.4太阳能光催化制氢185
7.2氢气的储存、运输和安全190
7.2.1高压气态储氢190
7.2.2低温液态储氢191
7.2.3玻璃微球储氢191
7.2.4金属氢化物储氢191
7.2.5其他方式储氢194
7.2.6氢气的运输195
7.2.7加氢站196
7.2.8氢能的安全性197
7.3氢能的利用197
7.3.1镍氢电池197
7.3.2燃料电池200
练习题207

第8章金属有机骨架材料208
8.1概述208
8.2MOFs的结构设计209
8.2.1金属离子特性209
8.2.2有机配体特性210
8.2.3拓扑与几何设计211
8.3MOFs的合成方法216
8.3.1普通溶液法216
8.3.2水（溶剂）热法217
8.3.3扩散法217
8.3.4后合成修饰218
8.4MOFs的组成和结构表征218
8.5MOFs的应用219
8.5.1气体吸附219
8.5.2多相催化223
练习题229

第9章生物无机化学230
9.1生命元素和生物配体230
9.1.1生命元素230
9.1.2生物配体232
9.2金属药物237
9.2.1铂类抗癌药237
9.2.2治疗胃溃疡的含铋药物239
9.2.3治疗躁郁症的含锂药物240
9.3天然氧载体241
9.3.1血红蛋白和肌红蛋白241
9.3.2蚯蚓血红蛋白243
9.3.3血蓝蛋白243
9.4金属配合物与核酸的相互作用244
9.4.1核酸的结构特点244
9.4.2金属配合物与核酸的基本反应245
9.4.3金属配合物与核酸的作用246
9.5生物矿化247
9.5.1骨骼248
9.5.2牙齿249
9.5.3病理性矿化251
9.5.4受生物矿化启示的生物医学工程251
练习题252

参考文献253