[科普中國(guó)]-配位點(diǎn)

配位點(diǎn)是化學(xué)物質(zhì)中的名詞，通常用ηn表示。π體系的有機(jī)配位體中參與中心金屬原子或離子鍵合的碳原子數(shù)。

簡(jiǎn)介配位點(diǎn)的英文名為hapto，又稱爪。通常用ηn表示（其中希臘字母η指π體系，n指參與成鍵的碳原子數(shù)）。

例如三氯乙烯基合鉑（II）離子[Pt(C2H4)Cl3]—中的乙烯配體有兩個(gè)碳原子與Pt2+離子鍵合，可表為[Pt(η2-C2H4)Cl3]—（這種情況表為[Pt(C2H4)Cl3]—也不會(huì)產(chǎn)生誤會(huì)）。二茂鐵中的兩個(gè)環(huán)戊二烯基都是五個(gè)碳參與成鍵，為五個(gè)配位點(diǎn)，表示為Fe(η5-C5H5)2。余類推。也有用h，表為h2、h3……。

應(yīng)用通過插入配位點(diǎn)增強(qiáng)“穿插 MOF”的穩(wěn)定性和多孔性。

MOFs是金屬有機(jī)骨架化合物（英文名稱 Metal organic Framework）的簡(jiǎn)稱，是一種有機(jī)-無機(jī)雜化材料，也稱配位聚合物（coordination polymer）。MOFs 材料的主體結(jié)構(gòu)是由次級(jí)結(jié)構(gòu)單元（Secondary Building Unit，SBU）與有機(jī)連接體分子（Linker）之間的相互連接來構(gòu)筑的。

MOFs 既不同于無機(jī)多孔材料，也不同于一般的有機(jī)聚合物。這類材料的孔結(jié)構(gòu)以及大小都可以通過選擇不同的金屬中心 / SBU 和有機(jī)連接體來實(shí)現(xiàn)，使其在現(xiàn)代材料研究方面呈現(xiàn)出巨大的發(fā)展?jié)摿驼T人的發(fā)展前景。另一方面，MOFs 中的骨架穿插（framework interpenetration）是一種常見現(xiàn)象。雖然這種現(xiàn)象會(huì)減少總的孔體積，但卻能增強(qiáng) MOF 的穩(wěn)定性，而且還能對(duì)孔尺寸進(jìn)行調(diào)控。不過，因?yàn)橛袡C(jī)配體之間的相互作用較弱（移除客體分子后難以避免骨架的塌縮）以及去除溶劑后 SBU 幾何結(jié)構(gòu)的不確定性，穿插現(xiàn)象對(duì) MOFs 穩(wěn)定性的增強(qiáng)作用還不是很可控，尚較難有效利用。1

在配體內(nèi)插入配位位點(diǎn)，獲得了一種具有互相穿透結(jié)構(gòu)的金屬有機(jī)骨架 NKU-112 和一種具有自穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的金屬有機(jī)骨架 NKU-113。在這兩種材料的命名中，NKU 是南開大學(xué)的英文縮寫，代表了這兩種材料的發(fā)明單位。

這種兩種MOF 具有相似的基于籠的骨架結(jié)構(gòu)。在 NKU-113 中，由于在配體中增加的螯合聯(lián)吡啶基團(tuán)的誘導(dǎo)（新的配位點(diǎn)），因此呈現(xiàn)出自我穿透的結(jié)構(gòu)；與 NKU-112 相比，NKU-113 表現(xiàn)出更好的穩(wěn)定性和多孔性。

在穩(wěn)定性和吸附性測(cè)試前，NKU-112 和 NKU-113 先浸入乙醇中進(jìn)行溶劑交換，然后用超臨界二氧化碳進(jìn)行干燥。在測(cè)試中，NKU-112 的骨架結(jié)構(gòu)發(fā)生了崩塌，而 NKU-113 的骨架結(jié)構(gòu)則維持良好。1

這是第一例通過引入新的配位點(diǎn)的方法將 MOF 的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)從互穿轉(zhuǎn)變?yōu)樽源┑难芯?，同時(shí)還實(shí)現(xiàn)了對(duì)穿透結(jié)構(gòu)內(nèi)位置和距離的精細(xì)調(diào)控。這一研究成果對(duì)提升具有穿插結(jié)構(gòu)的 MOF 材料的穩(wěn)定性與氣體吸附性能具有非常重要的價(jià)值。

配位點(diǎn)與配位鍵配位鍵和中心原子相連的分子或離子。它可以向中心原子提供孤對(duì)電子或y電子。一個(gè)配位體中能與金屬原子配位的點(diǎn)稱為配位點(diǎn)。根據(jù)配位點(diǎn)數(shù)目和結(jié)構(gòu)特征，配位體可分為以下四類。

(1)單齒配位體。只有一個(gè)配位點(diǎn)，如NH3，它與金屬離子生成單核配位化合物，將金屬離子掩蔽起來，配位離子半徑增大，使原來正、負(fù)離子間靜電引力減小，溶解度增大，這類配位體常作掩蔽劑。
(2)非整合多齒配位體 。有多個(gè)配位點(diǎn)，但由于配位體本身幾何形狀的限制，同一配位體的幾個(gè)配位點(diǎn)不能直接與同一金屑離子絡(luò)合。通常每個(gè)配位體和一個(gè)以上金屬離子配位，而每個(gè)金屬離子為了滿足配位要求又與若干個(gè)這樣的配位體絡(luò)合，往往形成不溶性的多核配位化合物。因此，非螯多齒配位體常作沉淀劑。
(3)螯合配位體。一個(gè)配位體中有幾個(gè)配位點(diǎn)，能直接與同一金屬離子配位。有二螯配位體，如三螯配位體，四螯配位體，如三乙二胺；六螯配位體，如EDTA等。這種配位體常作掩蔽劑、水溶液中的沉淀劑及有機(jī)溶液中的萃取劑。
(4)鍵配位體 。具有成鍵的電子和空的反鍵軌道?？珊瓦^渡金屬離子形成-配鍵，如不飽和烴和環(huán)多烯等。在石油化工科研和生產(chǎn)中有重要應(yīng)用。2

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

程鵬 - 副教授 - 西南大學(xué)