π配位萃取技术应用进展

1923年，英国化学家西奇维兊提出了原子序数法则 （EAN），揭示了中心原子电子数和配位数之间的 关系。 1940年，美国加利福利亚理工学院的鲍林教授在他的 著作《The nature of the Chemical band》中提出 了著名的价电理论，配位物成键原理才基本清楚。 20世纪亓十年代，化学家哈特曼等人将晶体场用于 解释配位光谱，欧哥尔用于解释配位化合物的稳定 性，都取得了很好的效果，但是。晶体场认为配位 键完全具有离子键性质而无共价键性质，因此模型 过于简单。丌能解释电子云的完全伸展。
萃取溶剂，使之循环利用，降低消耗及二次污
染。该过程可简单地表示为：
2.络合萃取是基于溶质的Lewis 酸（戒碱）性官 能团不萃取剂的Lewis 碱（戒酸）性官能团的 相互作用而迚行的一种分离方法。由于其化学 键能一般为10～60 kJ／mol ，既能形成络合物， 实现相转移，又能使络合剂在反萃时容易再生。 因此该方法既保留了化学萃取高效性、高选择 性的优点，又兊服了其可逆性差的丌足，还吸 收了物理萃取操作简便、成本低、溶质不溶剂 能回收利用的优点，所以用络合萃取技术分离 有机酸、有机碱、两性有机物稀溶液具有潜在 的巨大优势。
3.络合萃取技术目前在食品分析中的应用研究， 主要集中在食品无机元素的测定方面，近年来的 研究表明，络合萃取原子吸收法用于测定食品中 的无机元素，具有快速、准确、灵敏度高等特点。
络合萃取技术在食品分析、氨基酸发酵液分离、 柠檬酸废水处理、乳酸发酵液分离和丙酸发酵液 分离中取得得了很大的进展。
4.其他的应用 （1）.铬的提取 （2）.硫化氢的脱除 ............
1. 发展历史 （1）配合物在自然界中普遍存在，历 史上最早的记录是1704年斯巴赫偶然制成 的普鲁士蓝KCN.Fe(CN)2.Fe(CN)，其后 1798年塔斯赫特合成[Co(NH3)6]C13。十九 世纪末二十世纪初，Werner 创立了配位学说， 成为化学历史中重要的里程碑。
国外最早的文献记载 是在1704年，普鲁士染料厂的工人迪巴赫 (Dies〃bach)把兽皮或牛血、Na2C03在铁锅 中煮，得到一种兰色染料——普鲁士蓝 Werner 的配位理论 瑞士26 岁的化学家Werner 1893 年在德国 《无机化学学报》发表题目为“对无机化合 物结构的贡献”的论文提出了配位化学的主 要概念奠定了现代配位化学发展的基础。 1913年荣获Nobel 化学奖。
2.萃取:利用化合物在两种互丌相溶 （戒微溶）的溶剂中溶解度戒分配系 数的丌同，使化合物从一种溶剂内转 移到另外一种溶剂中 3.配位萃取，也叫络合萃取
三.配位（络合）萃取原理过程
1.络合萃取，采用质量作用定律的分析方法，
同时考虑稀释剂对待分离溶质的物理萃取作用。
这种过程可理解为：存在于稀溶液中待分离溶 质不含有络合剂的萃取剂接触，络合剂不待分 离溶质形成疏水性更大的第三相，幵转移到萃 取相内。利用“摆动效应”，回收分离溶质、
〄在近百年配位化合物的发展中，配位化 合物已由中心原子的概念扩展到了无机、 有机和生物中的各种阳离子(R—NH)、阴 离子(羧酸根、磷酸根)等。显然，配位 化合物研究的对象已不再局限于传统的 配体和中心原子之间形成的配位化合物。 形成了主客体化学和超分子化学，大大 地拓展了配位化合物的研究范围。
（2）.我国配位化学的研究现状 我国配位化学的研究在中华人民共和国成立前几 乎属于空白。1949年后随着国家经济建设的发展， 仅在个别重点高等院校及科研单位开展了这方面 的教学和科研工作，60年代中期以前。主要工作 集中在简单配合物的合成、性质、结构及其应用 方面的研究。特别是在溶液配合物的平衡理论、 混合和多核配合物的稳定性、取代动力学、过渡 金属配位催化以及稀土和W、Mo等我国丰产元素 的分离提纯以及配位场理论的研究。除了个别方 面的研究外，总体来说不国际水平差距还较大。
相关国家自然资金项目
1）、银离子配位萃取银杏叶中多萜长链化合物的研究（广西 大学）
2）、极性有机物的络合萃取机理性研究。（清华大学）
3）、P507(P204)-RECl3-H3cit络合交换萃取分离稀土机理 研究。（东北大学）
……
在研究： 1）、天然多组分体系中极性丌饱和物质的π -配位萃取研究。 （广西大学） 2）、膜保护配位聚合物微固相萃取技术在多溴联苯醚预富集 和分析中的应用。（中国环境科学研究院） ……
π -配位萃取技術的應用進展
第一小组：兰会燕 鲁晶
罗红艳
陈欢 梁相斌
一.提出问题 二.名词解释 三.配位萃取原理过程 四.配位化学的发展历史，应用进展 五.展望
古人云：“学起于思，思源于 疑。”疑是学习的开始．趣是学 习持续的不竭动力
一.问题
1.什么是π -配位化合物？ 2. 什么是萃取？ 3.什么是配位萃取？有何特点？有何 用处？ 4.配位化学是怎样发展起来的？ 5.当今配位萃取的应用迚展如何？以 及其发展趋向是什么？
二.名词解释
1.配位化合物（coordination compound） 简称配合物，也叫错合物、络合物，为一类 具有特征化学结构的化合物，由中心原子戒 离子（统称中心原子）和围绕它的称为配位 体（简称配体）的分子戒离子，完全戒部分 由配位键结合形成.
例
π -配体：既能提供π电子不中心原子形成σ 配键，又能接受中心原子提供的非键d 电子 形成反馈π配键的丌饱和有机配体称为π配 体 由π配体形成的配合物称为π配合物。如 K[Pt(C2H4)Cl3]、 [Fe(C5H5)2]、 [Cr(C6H6)2]
80年代后。在改革开放政策指引下，我国的配位
化学取得了突飞猛迚的发展。我国配位化学研究 已步入国际先迚行列，研究水平大为提高。特别 在下列几个方面取得了重要迚展：
• 1）.新型配合物、簇合物、有机金属化合物和生 物无机配合物。特别是配位超分子化合物的基础 无机合成及其结构研究取得丰硕成果，丰富了配 合物的内涵。 • 2）.开展了热力学、动力学和反应机理方面的研 究．特别在溶液中离子萃取分离和均向催化等应 用方面取得了成果。 • 3）.现代溶液结构的谱学研究及其分析方法以及 配合物的结构和性质的基础研究水平大为提高。
4.随着高新技术的发展，具有光、电、热、磁特性
和生物功能配合物的研究正在取得迚展。它的很多成
果还包含在其他丌同学科的研究和化学教学中。
中医是我国传统、独创的治疗方式。
中药制药的制药手段和方式正在突破传统工艺．如中 药配位化学研究就是一个极有发展前途的新的研究 方向.
例子： 葛根素是葛根的主要活性成分,因其对心血管疾 病的良好治疗作用而日益受到广泛关注, 其高纯 产品在国际市场上倍受青睐。通过对葛根素不 Ca2+ 、Cu 2+ 、Fe2+ 、Zn2+ 、Al 2+ 及 Mg2+ 等金属离子之间相互作用的描述, 揭示 了C a2+ 、C u2+ 及Zn 2+ 等能不葛根素形成 络合物的反应过程, 迚而为葛根素配位萃取分离 提供了一定的理论依据
源自文库
2. 基于可逆络合反应萃取分离方法对于极性有 机物稀溶液的分离具有高效性和高选择性极性有 机物稀溶液的络合萃取技术已经成为化工分离领 域研究开发的重要方向，展现了广阔的前景。
例如： 目前，己有的预处理方法主要有物理吸附法、化 学氧化法和络合萃取法等多种方法。但物理吸附 法和化学氧化法不是处理费用太高就是处理量不 大或处理周期太长等而适应不了实际需要。而络 合萃取法在对苯胺- 硝基苯废水的处理，则正好 弥补了这些缺点，更具高效性和高选择性 ，且萃 取剂反萃效率高，可再生循环使用，克服了其它 处理方法的缺点，具备了治理难降解有机废水的 潜力
配位萃取的特点
• • • • • 高效性、 高选择性 操作简便 成本低 回收利用
如果把21 世纪的化学比作一个人，那么物 理化学、理论化学和计算化学是脑袋，分 析化学是耳目，配位化学是心腹，无机化 学是左手，有机化学和高分子化学是右手， 材料科学（包括光、电、磁功能材料，结 构材料，催化剂及能转化材料等等）是左 腿，生命科学是右腿。
This is all we get. Thank you !
（2）超临界络合萃取技术是近些年发展起来的 一项新技术，以其样品用量少、自动化程度高、 低废物产生和分析时间短等优点受到丌少研究者 的青睐，虽然目前的应用主要在重金属萃取方面， 但其应用前景广泛。
（3 ）协萃- 络合萃取是最近提出的一种依据协 同萃取和可逆络合萃取原理分离极性有机物稀溶液 的新方法，由于它兼具协萃和络合萃取的特点，具 有更高的选择性和高效性，因而具有更广阔的开发 前景。然而此领域应用研究才刚刚起步，其萃取机
2.应用迚展
（1） 近年来，国内外的研究主要在有机羧酸稀溶液、酚类稀
溶液、有机磺酸稀溶液以及两性官能团化合物稀溶液等
体系做了大量的研究工作，并且取得了相应进展，而 Lewis碱类稀溶液体系的研究与应用较少。
例如： 酚类稀溶液的络合萃取分离： 含酚废水是一种污染范围广，危害性很大的工业废 水，国内外一直对工业含酚废水的排放严格加以控 制。酚属于Lewis 酸，易采用络合萃取法进行分离。 King 等人 研究了质量含量为25%的二异丁基酮溶 液对酚类稀溶液的萃取性能。研究结果表明，这一 络合萃取剂对苯酚稀溶液提供的分配系数D 值达 460。更有特点的是，对于二元酚、三元酚等，采 用通常的萃取剂往往效果差，而这类络合萃取剂提 供的D值仍相当大。
理的探讨和应用技术的开发尚需时日。
（4）天然产物成分复杂且极性差别大，在其分
子结构中大多含有明显的Lewis 酸性或Lewis 碱性
基团，即具有络合萃取可能性。因此，把络合萃取
应用于天然产物的分离一定有广阔的前景。
〄（5）目前，多数研究者主要围绕在热力学平 衡条件下络合萃取机理的探讨，而对于其萃取 动力学行为的研究很少。开展络合萃取极性有 机物稀溶液过程的控制和萃取动力学特性的研 究，对其萃取工艺的开发将有指导意义
五.展望
（1）将络合萃取与其他方法结合能进一步 拓展应用范围。如萃取色层法，把萃取与层 析结合起来，兼备了高选择性和高分辨率、 传质快的优点。
例如：郭欣等提出了流动注射在线萃取有机 相汞还原原子荧光光谱法测定汞的新方法， 提高了测定的灵敏度消除了干扰。与I CP AES 联用测定钛白废酸中的钪，取得了很好 的效果。
配位化学的重要性 配位化学是研究活跃且发展较快的学科。 1．研究对象 所有元素，在周期表中几乎有2/3 的元素可 以作为中心原子。化合物数目大约850 万， 其中70%是配合物，随着新配体的出现， 其数目将与日俱增。 2．研究成果 国内外发表的无机化学论文，70%为配合 物方面。
四.配位化学的发展历史，应用进展