☆*** 普通高等教育“九五”国家级重点教材 无机合成 与制备化学 Wuji Hecheng Yu Zhibei Huaxue 徐如人庞文琴主编 高等教育出版社 HIGHER EDUCATION PRESS
前 言 《无机合成化学》自1991年出版以来已近10年了,在这10年里,无机合成与制备科学研究 与发展领城又有了很大进步。至20世纪术,在广大合成与制备研究工作者的推动下,人们已创 造出了2000多万种新化合物与100多万种新材料。最近10年,新物种的创造速率每年已超过 60万种。,从学科发展的角度来看,合成与制备也逐渐由“Art Crystallize into Science”。就是在这 种形势下,我近年来一直在考虑应该如何将《无机合成化学》这本书“推出新”了。从现代无机 合成与制备的研究来看,其有特殊结构无机物的合成与制备,具有特种聚集态与功能的无机物粒 材料的制备,以及无机功能材料的复合、组装与杂化问题是当前发展的前沿、无机合成与有机合 成相比较,后者注重分子水平上的加工,面前者更重视在国体或共它凝聚态结构上的精雕细刻, 因而无机制备应该是现代无机合成化学中的一大块重要内容。在这种思想指导下,我与庞文琴 教授在征求有关专家意见与总结《无机合成化学)使用经验的基础上,拟定了这本新著的编写提 纲,且冠以新名《无机合成与制备化学》。 新书的内容分为三个部分:第一部分是第2章至第10章,以特种条件下的无机合成反应为 纲来展开,讨论了在高温,低温与真空,水热与溶剂热,高压与凝高压,光、电、微波与等离子体等 条件下的无机合成与制备化学,并详细介绍了上述条件下无机合成与制备的实验技术与设备 第二部分自第11葷至第14肇,系统地介绍了重要性大、覆盖面广,共合成化学已成体系且具特 色的四大类化合物:配位化合物、篓合钻,会属有机化合批与非化学计量比化会物的合成化学 在第一与第二部分中对1991年出版的《无机合成化学》内容作了相当大的修改与补充,其中大部 分幸节作了重写。这本新著的特色是增加了第三部分,即从第15章至第20章,选择了六类重要 的无机材料:多孔、陶瓷,非品态、纳米、无机膜与品体材料作为代表,讨论了它们的制备化学同 题。 为了使本书慨可用来作为大学高年级及研究生的教材或教学参考书,又可作为在有关领城 从事研究和技术工作人员的专业参考书。为此邀请了一批专家未分担张写与修改有关章节,他 们中有蒋民华院士(第20章),郭景坤院士(第16章),瑚壮琪院士(第17章)和徐如人院士(第1 与第7章)与下列十多位指导博士研究生的教授:吉林大学庞文琴(第2章和第4章),冯守华(第 5章),苏文辉(第6章),徐文国(第10章),徐吉庆(第12章):南京大学忻新泉(第3章),孟庆会 (第11章);复旦大学王幸陶(第9章):中科脱长春应化所唐定籁(第7章),陈文启(第13章),洪 广言(第14章和第18章):中国科枝大学孟广耀与彭定抽教授(第19章):现在热居美国的两位 中年科学家刘新生博士(第8章)与鉴启升博士(第15章)也应卷参加了撰写工作。由于长期的 工作经验与商深的学术造诣,佬们介绍给读者的是该合成与制备化学领城中核心而又比较系统 和深入的内容、研究前沿与发展方向。作为本节的主编,我对他们的贡林是十分感谢的。在本书 编写过程中,吉林大学现代无机合成研究中心徐蝇同志对文字加工做出过贡献,在此一并致谢。 由干本书所涉及的面广,参加撰写的同志又较多,内容的重叠与交叉,虽尽量想处理得恰当 些,然而尚存在若干重复与不尽理想之处。其次,由于所涉及的内容进展日新月异,按我们的初
2 前言 衷,介绍给读者的应是比较成熟的内容,然而可能忽略与遗漏了某些新生长点与新方向。由于水 平所限,必然还存在其它一些不当甚至错误之处,希望读者批评与指正。 徐如人 于长春吉林大学化学系 1999年12月
目 泉 第1章绪论. .(1) 第4节化学转移反应 ,32 第1节 无机合成(制备)的几个基本向 .(2) 241述 1.1.1无机合成(制各}化学与反应规集问题·《2) 2.42 化学转移反应的装登 33 112无机合成(箭条)中的实验技术和方法 2.4,3通过形减中间价态化合物的转移. 34) 项 2.4,4利用氯化氢或易挥发性氧化物的金属 34 1.1.4 无机合成(制各)冲的结构鉴定和表细 2.4.5 利用化学转移反应类纯金属实 (35 .(6) 第5节 高温下的固相反应 37 第2节无机合成与制备化学有关的专著 2.5.1 固相反应的机制和特点 37) 知文建, (60 2.52固相反应合成中的几个回顺. (38) 第3节无机合成与备化学中若干前沿 第6节 稀土复合氯化物体材料的高相 (9) (41 13.1新合成(制备)反m、路线与技术的开发 2.6.1 含稀土化合物的合成 (41) 及相关基础理论的研究. .(9 2.6.2不含筒稀土化合物的合虚 4 1.3.2板瑞条件下的合成路线,反城方法与制 2.6.3稀土固体材料制备中的腐子取代 (42 各技术的基础性研穷 (10) 43 13.3 仿生合成与无机合成中生物技术的应 第7节 溶 成 (43 用. .《10) 2.7.1慨论 (43) 「.3.4绿色(节能、法净,经济)合成反成与工 2.7.2溶胶-凝胶合成方法中的主要化学 艺的其随性研窕 .11 d题 44 1.3.5特种钻构无机物或特种功能材料的分 2.3胶 凝胶合成方法应用的近潮楼 (49) 设让前及分子品体 工程学 (12) 第8节 低温 5ty)合成中 第2章 高温合成 14y 金属蒸气和活性分了的高温制各 (49 第1节高祖的获得和测最 2.8.1概论。 1a9 2.8.2金幅蒸气的获得技术 (51) 2.1.2感度拉 (17 2.83高图物种的获得实例 (53 2.1.3 电 (17) 第9节 自延高温合成(SHS) 55 2.1.4 测图仪表的主要英型 t18) 参考文献 (56 2,1.5热电需高温计 181 第3章低热固相合成化学 (59 316事学立湖 120 1节 引言 59 第2书 高祖合成反应类型 3.l. 收统的同相化学 (59 第3节 还原反应 21 3.1.2 固体的结构和固相化学反成 f60 2,3,氧化物尚祖还原反应的△GP图 第2背 低热固相化学反应. 63 及其应用: 3,2,1固相反应机理 63 2.3,2数不原法 3.2.2 低热固相化学反应的特有规得 65 2.3.3金属环晚状 3.2.3 固相反应与液反应的差别 (67)
2 第3节低热固相反应在合成化学中的 4.53低温光化学合 (114 应用 ,(67) 第6节 低温下挥发性化合物的合成示例.(115) ?31合成西子熊业个物 (67 4.6.1 二氧化三的合鹿 *.(115】 332合成哥的多酸化合物 (68 4.6.2氯化氯的合成 1116 331 合成新的配合 4.6.3化氢的合 53. 合成周配化合物 4.64 双氯的合 (118) 3.3.5 合股功能材料 70 4.6.5 氯酸的合威 119 3.3.6个成有机化合物 (72) 第7节 低泄化学中的低混合成 119) 第4节低热固相化学反应在生产中的 应用 {75 4,.2合成反的基本 .(121) 3.4.1 相热分解反应在印刷线路版制造 4.7.3 金属燕气合成:金属与不胞和烃的 业中的度用 (75) (123) 3.4.2固相热分解反应在工业律化刻制备中 参考文献 127) 的应H一靠然价氧接:+ .76) 第5 水热与溶剂热合成 128 3.43低执同相发应在须料知法业中的应用.们6) 第1节 水热与剂热合成基则 3,4.4低热相反度在制药中的应用 6) 128 5.1.1 合成化学与技术 128 .4.3 在工中的其它应用 77) 51.2合成的特当 【12g 结语 《77) 5,L.3反应的基本举利 129 垫餐立健. 178) 5.1.4 反应介质的性 第4章 低温合成和分离 (83) 第2节 水热与溶剂热体系的成核与品体 第1节低泄的获得,测量和控制 (83 生长口 1134 411任祖的非猎. .83) 521成核 11341 5.2.2非自发成核体系晶化动力学 4444f36 4. 低温的测量和 (86 5.2 自发成枝体系品化 为 136 第2节真的获得测量与实验帝常用 第3节 功能材料的水热与落剂热合成 .(137】 的直空装置 (92) 5.3.1 介税材料的合成mtt e(137】 421百容的获得 532人T★品的A号 137 422 宜方的河错 533结殊结意本与东的制备 (141 4.2.3 实室用的真空装置和作单元 53 复合氧化物与复合氟化物的合 (14 第3节 低祖下气体的分离 1105 .3.5 低罐化合物的合成 143 4.3.1低温下的分级冷凝 105) 5.3.6无机/有机杂化材料的合成. (145 4,3,2低品下的分级直空蒸发 f1073 第4节 水热条件下的海底:生命的摇 4107 (147 低温下的化学分离 (10 5.4.1 湿最的池 水热海底 (147 第4节 液氨中合成 (110 5.4.2 分子生物学与进化树 147 4,41金城同液氢的反应 110 5.4.3时倒的证明与水热条件 (148) 44交业合物在斜氧中的应应 111 5.4,4化学的阶梯:合成与进化 f149 4,43非会属同氢帕反应 f111 {153 4.4. 合成实 aNH,的制备 (112) 第5节 超临界水 一新型的反应体系 153 第5节 低温下稀有气体化合物的合成 113 5.5.1 超骑界水的性质 【153 4.5.1 低湿下的放电合成 113 5.5.2超临界水溶液. (154 4.5.2低湿水解合成" .(113) 5.5.3超临界体系中的反应特点及表征 f155}