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第一章 对称性和群论 1

1.1 对称操作 1

1.对称操作 1

2.对称操作的乘积 5

1.2 群论基本概念 8

1.群的定义 8

2.群的例子 10

3.子群和类 12

1.3 分子的点群 13

1.含有一个Cn轴的分子的点群 13

2.含有一个以上Cn轴的分子的点群 16

3.含有∞次转轴的分子的点群 18

4.点群操作分类 18

1.4 群的表示和特征标表 20

1.C3v群对称操作对应的矩阵 21

2.可约表示与不可约表示 23

3.特征标表 25

1.5 波函数和对称性 27

1.原子轨道作不可约表示的基 27

2.对称性匹配的线性组合 30

3.投影算符 31

1.6 群论的应用 35

1.多原子分子的分子轨道 35

2.八面体配合物的分子轨道 39

3.直积和分子的积分 44

小结 48

参考资料 48

习题 48

2.对非过渡元素分子形状的预言 51

1.基本原理 51

2.1 价层电子对排斥模型 51

第二章 无机立体化学 51

3.键角 55

4.键长 57

5.对该模型的评价 58

2.2 分子轨道方法(Walsh方法) 60

1.AH2分子 60

2.AX分子 63

2.3 价键方法 66

1.基本原理 66

2.应用 69

2.4 角重叠模型 72

1.角重叠模型的原理 72

2.结构稳定化能和配合物的几何构型 76

1.振动的对称性 80

2.5 振动光谱测定无机分子的结构 80

2.振动光谱推测SF4的结构 83

3.振动光谱推测Fe(CO)3的结构 85

4.振动光谱推测SO？的配位方式 85

2.6 分子的流变性 88

1.概述 88

2.锥形和三角双锥形分子的流变作用 89

3.高配位数分子的流变作用 90

4.有机金属分子的流变作用 91

小结 94

参考资料 95

习题 96

第三章 配体场理论和无机物的光谱、磁性 98

3.1 配体场理论 98

1.在配体场中轨道的分裂 98

2.弱场方法和强场方法 102

3.配体场分裂能和电子成对能 105

4.配体场稳定化能 109

5.Jahn-Teller效应 112

3.2 d-d光谱 115

1.Orgel和Tanabe-Sugano能级图 115

2.分裂能(△)和电子排斥参数(B)的计算 119

3.3 电荷迁移光谱 121

3.4 镧系和锕系元素的电子光谱 123

3.5 混合价光谱 126

3.6 无机化合物的磁性 128

1.物质磁性的类型 128

2.磁化率和分子磁矩 128

3.轨道磁矩的贡献 131

4.自旋-轨道偶合对磁性的影响 133

5.铁磁性和反铁磁性 134

小结 136

参考资料 137

习题 137

第四章 无机反应机理 139

4.1 基本概念 139

1.取代反应机理类型 139

2.速率定律 140

3.过渡态理论 141

4.2 八面体配合物的取代反应 142

1.配位水的取代反应 142

2.水解反应 145

3.异构化和外消旋作用 151

4.3 平面正方形配合物的取代反应 153

1.取代机理 153

2.进入配体和离去配体的影响 154

3.反位效应 155

4.4 电子转移反应 156

1.外层反应 157

2.内层反应 158

3.电子转移的Marcus理论 159

4.双电子转移反应 161

5.非补偿反应 162

4.5 主族元素的反应 163

1.取代反应 163

2.加成-消去反应 163

3.交换反应 164

4.氧化还原反应 164

5.自由基反应 165

6.定时反应 165

4.6 催化反应 166

1.酸碱催化 166

2.金属离子的催化 167

4.7 在非水溶剂中的反应 169

1.非水溶剂的一般性质 170

2.碱性溶剂——液氨 170

3.酸性溶剂——无水硫酸和氟磺酸 175

4.超酸溶剂体系 178

5.质子惰性溶剂 179

小结 184

参考资料 185

习题 186

第五章 有机过渡金属化合物 188

5.1 有机金属化学基础知识 188

1.有机金属化学的范畴及其重要性 188

2.主族金属和过渡金属有机金属化合物的不同特点 189

3.配体分类和电子数计算 191

1.概述 195

5.2 过渡金属羰基化合物 195

4.金属的氧化数 195

2.18电子规则 198

3.CO的分子轨道和配位方式 200

4.Cr(CO)3的键性质及分子轨道处理 201

5.Mn2(CO)？的分子轨道 204

5.3 类似羰基的有机过渡金属化合物 204

1.分子氮配合物 204

2.亚硝酰基配合物 212

5.4 不饱和链烃配合物 214

1.不饱和链烃π配合物的结构 215

2.成键模型 219

5.5 夹心型配合物 221

1.铁茂 222

2.其他金属茂 230

3.二苯铬 235

4.环辛四烯铀 237

5.6 有机金属化合物的催化 239

1.基本反应类型 239

2.实例 240

小结 243

参考资料 244

习题 245

第六章 硼烷及其衍生物和过渡金属簇合物 247

6.1 硼烷和碳硼烷 247

1.硼烷的分类和结构 247

2.硼烷结构的核磁共振研究 250

3.碳硼烷 251

4.硼烷的电子结构和分子轨道处理 254

6.2 多面体骨架电子对理论 258

1.Wade规则 258

2.4n-F规则 260

6.3 过渡金属碳硼烷 264

1.合成 264

2.与环戊二烯过渡金属配合物的比较 266

3.新的研究进展 270

6.4 过渡金属羰基簇 274

1.概述 274

2.过渡金属多核羰基簇的结构 275

3.羰基的流变性 286

4.18电子规则及Wade规则的应用 291

5.簇价分子轨道方法 294

6.5 过渡金属卤素簇 297

1.双核卤素簇 298

2.三核卤素簇 300

3.六核卤素簇 302

6.6 金属簇的反应 305

1.金属簇骨架不变的反应 306

2.金属簇骨架改变的反应 307

3.金属簇的本质不变的反应 308

4.金属簇的氧化加成反应 308

6.7 金属簇化合物的催化 310

1.金属簇的均相催化 310

2.金属簇的多相催化 314

小结 315

参考资料 315

习题 317

第七章 无机固体化学 319

7.1 无机固体的结构类型 319

1.离子固体 321

2.偏离简单离子结构的固体 323

3.共价固体和混合固体 326

4.金属 327

7.2 固体的缺陷结构与非整比化合物 331

1.基本概念 331

2.非整比铜酸盐化合物与氧化物高温超导体 333

3.钙钛矿锰酸盐的巨磁电阻效应 336

4.无机固体发光材料 338

7.3 无机固体电解质 340

1.AgI和Ag′离子导体 343

2.β-Al2O3 344

3.稀土固体电解质 345

4.ZrO2 346

5.探索新的固体电解质 347

7.4 包含化合物 347

1.分子包合物 348

2.夹层化合物 349

3.一维管道包合物 353

4.小分子晶格包合物 355

7.5 无机固相反应 360

1.固相反应的特点 360

2.低热固相反应 363

3.化学迁移反应 365

小结 367

参考资料 367

习题 369

第八章 生物无机化学 370

8.1 概述 370

1.必需元素与有毒元素 370

2.金属酶和金属蛋白 372

3.金属药物 374

4.稀土生物无机化学 376

1.离子泵和离子载体 378

8.2 碱金属及碱土金属的生物无机化学 378

2.叶绿素和光合作用 380

3.钙调蛋白 382

8.3 天然氧载体 382

1.血红蛋白、肌红蛋白 382

2.蚯蚓血红蛋白 386

3.血蓝蛋白 386

8.4 电子传递蛋白 388

1.细胞色素c 388

2.铁硫蛋白 389

3.质体蓝素——Ⅰ型铜蛋白 392

8.5 含铁加氧酶 393

1.细胞色素P-450 394

2.甲烷单加氧酶 395

8.6 含锌酶 396

3.双加氧酶 396

1.碳酸酐酶 397

2.羧肽酶 399

3.碱性磷酸酯酶 400

4.铜锌超氧化物歧化酶 401

8.7 固氮酶 403

8.8 辅酶B12 406

8.9 与生物无机化学相关的Nobel奖介绍 410

参考资料 411

小结 411

习题 412

附录一 化学上重要点群的特征标表 413

附录二 Tanabe-Sugano能级图 425

附录三 离子半径 427

附录四 金属的某些物理常数 432

附录五 在液氨中的还原电位(25℃) 435

附录六 本书中常用缩写符号 438