配合物

镧系元素所形成的配合物无论在类型上和数目上比 d 过渡元素要少得多。这是由于镧系元素 M3+离子的 4f 电子居于内层,被外层 5s25p6 封闭壳型有效地屏敝起来,实际成为一种希有气体型结构的离子,所以不易参与成键, 形成配离子的能力很弱。同时由于 Ln3+离子半径较大,对配体的吸引力较弱, 配合物稳定性较差。Ln3+离子同碱土金属离子相似,与配位体之间的作用力很弱,主要通过静电作用。

现将镧系元素 M3+离子与 d 轨道过渡元素离子的成键情况与配位性质对比于表 10—7。

当镧系元素 Ln3+离子同某些强配位体作用时也能形成非常稳定的螯合物。如 Ln3+同β一二酮形成的螯合物有 LnL3,LnL3·XH2O(X=1,2,3)、M+LnL4-

F 、 OH 、 H O 、 NO3 、 Cl

O O−

|| |

(L = R − C− CH = C − R’)。此外,Ln3+ 还能与氨羧配位剂一乙二发四乙

CH

  • N(CH COO)

 4−

酸盐 |

2 3 2 

简称edta,形成螯合物,反应如下:

C H 2 − N(CH3 COO) 2 

配合物 - 图1[Ln(H2O)n]3++edta [Ln(edta)(H2O)m]-+(n-m)H2O 这种配离子的稳定性随 Ln3+离子碱度的减弱而增强。

由于 Ln3+为硬酸,所以它们易与含氧、氮等配位原子的硬配位体,如上

所述β一二酮、乙二胺、edta 等配位;而 CO、CN-PR3 等为软碱,所以 Ln3+ 难以与 CO、CN-PR3 等配位。

另外,Ln3+配合物中配位键的离子性,所以配合物在溶液中多为活性配合物,易于发生取代反应。由于 Ln3+离子半径大,配位数高,因此配合物的几何构型也变得更为复杂。