锌的化合物是化学化合物含有元素锌这是的成员组12的的周期表。的氧化态大多数化合物是2的组的氧化状态。锌可以归类为具有锌（II）的转变后主族元素。锌化合物因其不明显的行为而值得注意，它们通常是无色的，不容易参与氧化还原反应，并且通常采用对称结构。
一般特征
在其化合物中，Zn 2+离子具有电子构型 [Ar] 3d 10。因此，其配合物倾向于对称，ZnO和硫化锌，ZnS，（锌闪锌矿），其中氧化物和硫化物离子四面体结合四个锌离子。许多配合物，例如ZnCl 4 2-，是四面体。在金属酶如碳酸酐酶中发现四面体配位的锌。六配位八面体配合物也是常见的，例如离子[Zn（H 2 O）6 ] 2+当锌盐溶解在水中时存在。特殊的有机配体可以强加五个和七个配位数。
许多锌（II）盐与镁（II）的相应盐是同晶的（具有相同类型的晶体结构）。这种平行的结果是Zn 2+和Mg 2+具有几乎相同的离子半径以及填充的电子壳。原子序数如此不同的两个元素具有相同的半径是d区块收缩的结果。虽然钙略大于镁，但随着原子数从钙增加到锌，尺寸稳定下降。
Zn（II）配合物在动力学上是不稳定的，即Zn-配体键与其他配体快速交换。因此，锌离子处于许多酶的催化中心。
锌（I）
具有氧化态+1的锌的化合物极为罕见。[5]该化合物具有式RZn 2 R，它们含有类似于汞（I）离子中的金属 - 金属键的Zn-Zn键，Hg 2 2+。在这方面，锌类似于镁，其中已经表征了含有Mg-Mg键的低价化合物。[6]
其他氧化态
除了+1或+2之外，没有氧化态的锌化合物是已知的。计算表明不太可能存在氧化态为+4的锌化合物。[7]
颜色和磁性
与主族元素一样，锌化合物大多是无色的。当化合物含有有色阴离子或配体时会发生例外。然而，由于电荷转移过程，硒化锌和碲化锌都是有色的。由于一些氧原子的损失和缺陷结构的形成，氧化锌在加热时变黄。含有锌的化合物通常是抗磁性的，除了配体是基团的情况。
金属锌的反应性
锌是一种强还原剂，标准氧化还原电位为-0.76 V.纯锌在空气中迅速失去光泽，迅速形成钝化层。该层的组成可以是复杂的，但是一种成分可能是碱性碳酸锌，Zn 5（OH）6 CO 3。[8]这种被动层减缓了锌与水的反应。当该层被酸如盐酸和硫酸腐蚀时，反应随着氢气的产生而进行。[1] [9]
-
Zn + 2 H + →Zn 2+ + H 2
与酸一样，锌与碱反应。
对于诸如硫属元素和卤素的氧化剂，Zn形成二元化合物，例如ZnS和ZnCl 2。
二元化合物
氧化锌ZnO是最重要的锌化合物，具有广泛的用途。[2]它与纤锌矿结构结晶。它是两性的，溶解在酸中得到Zn 2+离子水溶液，在碱中溶解得到锌酸盐（又名四氢嗪酸盐）离子，[Zn（OH）4 ] 2-。氢氧化锌，Zn（OH）2也是两性的。
硫化锌ZnS以两种密切相关的结构结晶，即闪锌矿晶体结构和纤锌矿晶体结构，它们是具有式MA的化合物的常见结构。Zn和S均由另一个离子四面体配位。ZnS的有用性质是其磷光。其他硫属元素化物，ZnSe和ZnTe，在电子和光学中有应用。[10]
在四种卤化锌中，ZnF
2具有最大的离子特性，而其他的是ZnCl
2，ZnBr
2，和ZnI
如图2所示，具有相对低的熔点并且被认为具有更多的共价特性。[2]所述的pnictogenides 锌
3 N.
2（以其高熔点[11]而着称），Zn
3 P
2，锌
3作为
2和锌
3 Sb
2，有各种应用。[12]锌的其他二元化合物包括过氧化锌ZnO
2，氢化锌ZnH
2，和碳化锌ZnC
2。[13]
盐
硝酸锌锌（NO
3）
2（用作氧化剂），氯酸锌Zn（ClO
3）
2，硫酸锌ZnSO
4（称为“白矾”），磷酸锌Zn
3（PO
4）
2（用作底漆 颜料），钼酸锌ZnMoO
4（用作白色颜料），铬酸锌ZnCrO
4（少数有色锌化合物之一），亚砷酸锌Zn（AsO2）2（无色粉末）和砷酸锌八水合锌（AsO）
4）
2 •8H
2 O（白色粉末，也称为koettigite）是其他常见的锌无机化合物的几个例子。后两种化合物均用于杀虫剂和木材防腐剂。[14]锌的有机化合物的最简单的例子之一是乙酸锌Zn（O.
2 CCH
3）
2，有几种药用。锌盐通常在水溶液中完全解离。当阴离子可以形成复合物时会出现例外，例如在硫酸锌的情况下，其中可能形成络合物[Zn（H2O）n（SO4），（log K=约2.5）。[15]
复杂
最常见的锌配合物结构是四面体，这与在这些情况下遵守八位组规则的事实明显相关。然而，与过渡元素相当的八面体配合物并不罕见。Zn 2+是Ahrland，Chatt和Davies分类中的A类受体[16]，因此与第一行供体原子氧或氮形成比第二行硫或磷更强的络合物。就HSAB理论而言，Zn 2+是硬酸。
在水溶液中，八面体配合物，[Zn（H 2 O）6 ] 2+是主要物质。[17]锌盐的水溶液是弱酸性，因为水产离子经受水解与p ķ 一个的周围9，根据条件。[18]
-
[Zn（H 2 O）6 ] 2+ [Zn（H 2 O）5（OH）] + + H +
水解解释了为什么容易获得碱性乙酸锌和碱式碳酸锌，Zn 3（OH）4（CO 3）·H 2 O 等碱性盐。水解的原因是锌离子上的高电荷密度，其将电子拉离配位水分子的OH键并释放氢离子。Zn 2+的极化效应是在诸如碳酸酐酶等酶中发现锌的部分原因。
没有氟络合物是已知的，但是可以制备与其他卤化物和与间苯三酰，[ZnX 3 ] -和[ZnX 4 ] 2-的络合物。硫氰酸盐络合物的情况说明了锌离子的A类特征，因为它是N-键合的异构体，[Zn（NCS）4 ] 2-与[Cd（SCN）4 ] 2-相比，它是S-键合的。作为A类受体并不排除与硫供体形成复合物，如二硫代磷酸锌和锌指复合物所示（下文）。
的乙酰丙酮锌络合物，锌（ACAC）2是有趣。由于配体是双齿的，可能会出现四面体结构。然而，该化合物实际上是三聚体，Zn 3（acac）6，其中每个Zn离子由扭曲的三角双锥结构中的五个氧原子配位。[2]其他5配位结构可以通过选择具有特定立体化学要求的配体来设计。例如，作为三齿配体的三联吡啶形成络合物[Zn（terpy）Cl 2 ]。另一个例子涉及三足配体例如三（2-氨基乙基）胺。化合物氰化锌Zn（CN）2不是2-配位的。它采用由四面体锌中心组成的聚合结构，通过桥接氰化物配体连接。氰化物基团显示出头尾相连，其中任何锌原子具有1至4个碳原子邻居，其余为氮原子。这两个例子说明了有时将结构与化学计量有关的困难。
配位数2出现在锌酰胺 Zn（NR 1 R 2）2（R 1 = CMe 3，R 2 = SiMe 3）中; 配体太笨重，没有足够的空间容纳两个以上的配体。[19]
生物复合物
大量的金属酶含有锌（II）。由于结构原因，许多蛋白质也含有锌。锌离子总是与至少三个氨基酸 侧链配体形成4-配位。组氨酸侧链的咪唑氮是常见的配体。以下是两种锌 - 蛋白质复合物的典型实例。
在静息碳酸酐酶的活性位点，锌离子由三个组氨酸残基配位。第四个位置被水分子占据，水分子在水解过程中强烈极化（见上文）。当二氧化碳进入活性位点时，它受到带有部分负电荷的氧原子的亲核攻击，或者如果水分子解离则受到完全负电荷的亲核攻击。CO 2迅速转化为碳酸氢根离子。[20]
-
[（-hys）3 Zn（H 2 O）] 2+ + CO 2 →[（-hys）3 Zn] 2+ + HCO 3 - + H +
一些肽酶，例如谷氨酸羧肽酶II被认为以类似的方式起作用，锌离子促进亲核试剂的形成。[20]
的锌指基序是在其促进该蛋白的另一分子的结合例如蛋白质的刚性子DNA。[21]在这种情况下，所有四个配位位置都被组氨酸和半胱氨酸残基占据。锌离子周围的四面体几何形状将α螺旋片段和反平行β片段片段相对于彼此限制为特定取向。
镁离子在生物流体中具有较高的浓度，不能发挥这些功能，因为其配合物比锌的配合物弱得多。
有机金属化合物
有机锌化合物含有锌 - 碳共价键。二乙基锌（（C.
2 H.
5）
2锌）首次报道于1848年它是由锌和反应制得的乙基碘，并是已知含有金属-碳的第一化合物σ键。[22]长期以来，为什么铜（II）不形成类似化合物，这是一个谜。直到20世纪80年代才发现原因：锌化合物不进行β-氢化物消除反应，而过渡金属铜化合物则不进行。烷基和芳基锌化合物含有线性C-Zn-C基序。因为锌中心是配位不饱和的，所以这些化合物是强大的亲电子试剂。实际上，低分子量化合物在与空气接触时会自发点燃，并立即通过与水分子反应而被破坏。使用更容易处理的格氏试剂已大大取代了烷基锌的使用。这证明了锌和镁的化学物质之间的另一种联系。
氰化锌，锌（CN）
2，在一些有机反应中用作催化剂。[23]
锌（I）的有机金属化合物含有M-M键。现在已知十甲基二新金属。
本文由
http://pf-e.cn 创作，除注明转载/出处外，均为本站原创，转载前请务必署名
最后编辑时间为: 2020-03-31 00:32 Tuesday
官方招商
顶部按钮联系主管注册