化工小知识分享-包合物

在由较大的分子组成的晶体或者叫大分子晶体中， 其结构里有很大的空隙(笼形空腔)，可使别的小分子(叫做客体)封闭在中间， 这样所形成的一类独特的混合物叫做包合物，也常称作“笼形”包合物、“笼形”加合物或包藏化合物。包合物一词源出于拉丁文，意谓“格栅”，多数是不定比的。这两种物质实际并不形成化合物，只借微弱的引力如氢键或范德华力相结合。包合物有很多类型，常见的有气体水合物、取代鎓盐水合物、霍夫曼(Hofmann)型包合物、酚包合物、醌醇包合物、尿素加合物等。已知水与若干气体，如一些稀有气体、氯气、溴蒸气、丙烷及硫化氢等能形成具有包合物结构的水合物，在这些水合物中水分子通过氢键连结而成十四面体和十二面体，形成笼状结构，各氧原子在四面体的四角同4个邻接的氢原子以氢键联结在一起，可形成组成为G

                               
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型包合物的物质有M(CN)4·M′(NH3)2·2G的组成，其中M，M′都是氧化数为Ⅱ的金属，已知M=Ni，Pd，Pt，M′=Mn，Fe，Co，Ni，Cu，Zn，Cd。如G=C6H6，M=M′=Ni(Ⅱ)的包合物。在氰化镍的氨水溶液里加入苯时就可沉淀出淡紫色的晶体，在室温下不能检测C6H6的蒸气压，而在120℃左右会分离出苯，这就是形成了Ni(CN)4·Ni(NH3)2·2C6H6包合物。这种包合物是平面形Ni(C)4配合物和八面体Ni(N)6配合物相互连结成板块状大分子，苯钻入其层隙间。C6H6，C6H5NH2等分子进入后，较大的苯的取代物便不可能进入了。因此无论什么包合物，能被包合的分子的大小和形状有一定的限制，利用这一点包合物常应用于化学分离过程中，如海水脱盐、石油精制等。尿素与脂族化合物能形成加合物CnH2n+2·xCO (NH2)2，应用在烃类的分离、提纯中。包合物中被包合的分子在化学上是孤立的，这对隔离的单分子研究来说，正好提供了一种有用的试剂。

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