Комплексные соединения. (Лекция 7)

1.

ОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МЕДИЦИНСКИЙ
УНИВЕРСИТЕТ
КАФЕДРА ХИМИИ
Лекция 7
Комплексные соединения
1. Строение комплексных соединений. Классификация. Номенклатура.
2. Устойчивость комплексных соединений.
3. Изомерия.
4. Комплексоны. Хелаты. Краун-эфиры.
Лектор: Степанова Ирина Петровна, доктор
биологических наук, профессор, зав. кафедрой химии

2.

ЦЕЛИ ЛЕКЦИИ
ОБУЧАЮЩАЯ: сформировать знания о
координационной теории строения,
классификации, номенклатуре, изомерии и
устойчивости комплексных соединений.
РАЗВИВАЮЩАЯ: расширить кругозор
обучающихся на основе интеграции знаний, развить
логическое мышление.
ВОСПИТАТЕЛЬНАЯ: содействовать формированию
у обучающихся устойчивого интереса к изучению
дисциплины.

3.

Медико-биологическое значение темы
[Ni(CO)4]
[Fe(C5H5)2]

4. Они связывают катионы металлов в различные биологически важные комплексные соединения. Пример: Порфирины - азотосодержащие пигменты, вход

Медико-биологическое значение темы
Многие вещества организма (аминокислоты,
белки, нуклеиновые кислоты, витамины, гормоны)
являются активными лигандами.
Порфин
N
H
N
N
H
N
Они связывают катионы
металлов
в
различные
биологически
важные
комплексные
соединения.
Пример: Порфирины азотосодержащие
пигменты, входят в состав
небелковой части молекулы
гемоглобина, хлорофилла,
ряда ферментов.

5. Хлорофилл

Медико-биологическое значение темы
H3C
CH=CH2
Хлорофилл
N
H3C
N
CH3
Mg
H2C
N
CH2-CH3
N
H2C
O
C
O
O
C
CH2
CH3
O-CH3
CH
H3C
C
CH2
3
CH
CH3
CH2
3
CH
CH3
CH2
3
CH
CH3
CH3

6.

Медико-биологическое значение темы
Гемоглобин крови (HHb),
выполняющий
функцию
переносчика
кислорода,
содержит
гем-хелатный
комплекс
порфирина
с
ионами Fe2+ (к.ч. =6), в
Гем котором осуществляется
4 связи. Одну связь Fe2+
образует
с
белкомглобином.
Глобин

7.

Медико-биологическое значение темы
В легких, где парциальное
давление O2 высоко, он
присоединяется к Fe(II) на
шестую координационную
связь, а в тканях, из-за
снижения парциального
давления, кислород
освобождается.
HHb + O2
Гемоглобин
HHbO2
оксигемоглобин

8.

Медико-биологическое значение темы
В условиях патологии лигандами могут быть
другие вещества - например угарный газ (CO).
Он образует с гемоглобином хелатный комплекс
в 300 раз более устойчивый, чем с кислородом.
Этим объясняется токсическое действие
угарного газа на организм.

9.

Медико-биологическое значение темы
Окисление Fe (II) до Fe (III) в геме носит случайный
характер. Окисленная форма гемоглобина,
метгемоглобин, не способна переносить O2 .

10.

Медико-биологическое значение темы
Миоглобиин железосодержащий кислородсвязывающий белок
скелетных мышц и мышцы
сердца.
Миоглобин

11. B12 - это хелат Co3+ c порфирином

Медико-биологическое значение темы
B12 - это хелат Co3+ c
порфирином
B12 (Co[C62H88N13O14P])CN

12.

Медико-биологическое значение темы
Металлоферменты - это комплексы металлов с
белками.
Цитохром с в своей структуре
содержит гем, является
компонентом дыхательной цепи
митохондрий.

13.

Медико-биологическое значение темы
Карбоксипептидазы
относятся к Znметаллоферментам.

14. Гормон инсулин - хелат Zn2+ c белком.

Медико-биологическое значение темы
Гормон инсулин - хелат Zn2+ c белком.

15.

Медико-биологическое значение темы
Комплексные соединения входят в состав фарм.
препаратов: применяются для растворения
камней в почках, печени и желчном пузыре.
Гликозидные комплексы с ионами Ca2+ и Mg2+
играют важную роль в механизме действия
сердечных препаратов.
Соль Пейроне обладает противоопухолевой
активностью.
Cl
Pt
Cl
NH3
NH3
Соль Пейроне

16.

Медико-биологическое значение темы
Комплексоны используются для маскировки
(связывания и обезвреживания) ионов металлов,
присутствующих в лекарственных препаратах в
виде загрязнений, а также для вывода из
организма токсических ионов.
ЭДТА

17.

Медико-биологическое значение темы
Ca2+
ЭДТА
Антикоагулянт

18.

Медико-биологическое значение темы
Комплексные соединения часто имеют яркую
окраску, поэтому их используют для
проведения качественных реакций
CuSO4 · 5 H2O
NiSO4 · 7 H2O INTRODUCCION
Co(NO3)2 ·7 H2O

19. Комплексные соединения

Красная
кровяная
соль
Медный
купорос
Хромокалиевые
квасцы
Комплексными
называются соединения,
в узлах кристаллической
решетки которых
находятся комплексные
ионы, способные к
самостоятельному
существованию при
переходе соединения в
расплавленное или
растворенное
состояние.

20. Координационная теория А. Вернера (1893 г. )

"Меня часто охватывает
экстаз пред красотой
моей науки. Чем
дальше я погружаюсь в
ее тайны, тем более
она кажется мне
огромной,
величественной,
слишком красивой для
простого смертного."
Альфред
Вернер
(1866-1919),
швейцарский
химик

21. Строение комплексных соединений. Классификация. Номенклатура

Внешняя
сфера
Внутренняя сфера
K3[Fe(CN)6]
ИонКоординационное
Комплексочисло
образователь Лиганды
[Cu(NH3)4]Cl2
Внутренняя
сфера
Внешняя
сфера

22.

Строение комплексных соединений. Классификация. Номенклатура
Комплекс - центральный атом или ион (чаще
всего металла), окруженный набором лигандов.
[Co(NH3)6]3+ - комплекс
[Co(NH3)6]Cl3 – комплексное
соединение.
[Fe(CO)5] – комплекс и
комплексное соединение

23. Строение комплексных соединений. Классификация. Номенклатура

1.
Внутренняя
сфера
комплекса
включает центральный атом или ионкомплексообразователя,
вокруг
которого находятся связанные с ним
лиганды - молекулы или ионы. При
записи формул внутреннюю сферу
выделяют квадратными скобками.

24. Строение комплексных соединений. Классификация. Номенклатура

2. Внешняя сфера - это совокупность
ионов, непосредственно не связанных с
центральным
атомом
комплексообразователя
и
удерживаемых
около
внутренней
сферы электростатическими силами.

25. Строение комплексных соединений. Классификация. Номенклатура

3.
Комплексообразователями
являются атомы или ионы металлов,
имеющие свободные орбитали (чаще
металлы d-элементы Co3+, Cu2+, Cu+,
Fe3+, Pt2+ и др.), т.е. они являются
акцепторами электронов.

26. Периодическая таблица

Строение комплексных соединений. Классификация. Номенклатура
Периодическая таблица
d-блок переходные элементы
f-блок переходные элементы

27. d-Блок переходные элементы

IIIB
IVB
VB
Sc
Ti
V
Y
Zr
Nb Mo Tc
La
Hf
Ta
VIIIB
VIB VIIB
Cr Mn Fe Co
W
IB
IIB
Ni Cu Zn
Ru Rh Pd Ag Cd
Re Os
Ir
Pt Au Hg

28. Электронные конфигурации

Элемент
Sc
Ti
V
Cr
Mn
Конфигурация
[Ar]3d14s2
[Ar]3d24s2
[Ar]3d34s2
[Ar]3d54s1
[Ar]3d54s2
[Ar] = 1s22s22p63s23p6

29. Электронные конфигурации

Элемент
Fe
Co
Ni
Cu
Zn
Конфигурация
[Ar] 3d64s2
[Ar] 3d74s2
[Ar] 3d84s2
[Ar]3d104s1
[Ar]3d104s2
[Ar] = 1s22s22p63s23p6

30. Строение комплексных соединений. Классификация. Номенклатура

31. Строение комплексных соединений. Классификация. Номенклатура

4. Лиганды (от лат. ligo – привязываю)
имеют неподеленные электронные пары,
т.е. являются донорами электронов(или
адденами) - гидроксо-группы (OH-),
кислотные остатки (Cl, Br-, J-, NO2-,
CN-,SO42- и др.), а также нейтральные
полярные молекулы (H2O, NH3, CO и др.).

32. Строение комплексных соединений. Классификация. Номенклатура

Примеры лигандов
Анионы бескислородных кислот
F-, Cl-, Br-, I- (фторо-лиганд и т.д.)
Остатки кислородсодержащих кислот
CH3COO- - ацетато-лиганд
CO32- - карбонато-лиганд
C2O42- - оксалато-лиганд
SO42- - сульфато-лиганд

33.

Строение комплексных соединений. Классификация. Номенклатура
Донорный атом O
OH- - гидроксо-лиганд
O2- - оксо-лиганд
O22- - пероксо-лиганд
K2[Zn(OH)4] – тетрагидроксоцинкат(II) калия
Электоронейтральные молекулы с донорными атомами O:
H2O – аква-лиганд
[Fe(H2O)6](ClO4)3 – гексаакважелезо(III) перхлорат
H
O
H
R
O
H
O
R
R
H
R
O
O
R
R

34. Строение комплексных соединений. Классификация. Номенклатура

35. Строение комплексных соединений. Классификация. Номенклатура

5. Механизм комплексообразования
связан
с
межионным,
межмолекулярным взаимодействиями,
но основной вклад в образование
внутренней сферы вносит донорноакцепторное взаимодействие.

36. Механизм образования комплексного иона

[Al(OH)4]3d
3d
3d
3+
AlAl Al
3+
3p
3p
3p
3s
3s3s
OH
OH
OH
OH

37. Строение комплексных соединений. Классификация. Номенклатура

[CoCl4 ]–2
3d
4s
4p
Co
Co2+
4 e– предоставляют ионы Cl–

38. Строение комплексных соединений. Классификация. Номенклатура

[Ni(CN)4 ]23d
4p
4s
Ni
Ni2+
[Ni(CN)4 ]2-
dsp2

39. Строение комплексных соединений. Классификация. Номенклатура

3
–
[
F
e
(
C
N
)
]
6
[Fe(C
N
)6]3–
Строение комплексных соединений. Классификация. Номенклатура
3d
4s
Fe+3
d2sp3
4p

40. Строение комплексных соединений. Классификация. Номенклатура

41. Электростатическое взаимодействие внутри комплекса (лиганды - нейтральные молекулы).

Строение комплексных соединений. Классификация. Номенклатура
Электростатическое взаимодействие внутри
комплекса (лиганды - нейтральные молекулы).

42. Строение комплексных соединений. Классификация. Номенклатура

6. Координационное число (к. ч.)
комплексообразователя показывает,
сколько
связей
образует
комплексообразователь с лигандами.
Величина к.ч. зависит от природы
комплексообразователя, лигандов и
условий комплексообразования
(концентрации, рН, температуры и др.).

43. Строение комплексных соединений. Классификация. Номенклатура

44. Строение комплексных соединений. Классификация. Номенклатура

Координационные числа наиболее
распространенных комплексообразователей:
Комплексообразователь
К.ч.
Ag+ , Cu+
Cu2+ , Zn2+, Pt2+, Hg2+
Fe3+, Co3+, Fe2+, Ni2+, Al3+, Pt4+
2
4
6

45. Строение комплексных соединений. Классификация. Номенклатура

Низкие КЧ = 2, 3 – встречаются редко.
КЧ = 2 характерно для Cu(I), Ag(I), Au(I) и
Hg(II), линейные комплексы ( угол 180о).
КЧ = 2
NH3 - Ag - NH3
Cl - Ag - Cl
КЧ = 3 встречается
очень редко,
K[Cu(CN)2]

46. Квадратный комплекс [Pt2+(NH3)2Cl2]

Строение комплексных соединений. Классификация. Номенклатура
КЧ = 4 (тетраэдр и плоский квадрат).
[Ni(CO)4] 2+
Тетраэдр
Квадратный комплекс
[Pt2+(NH3)2Cl2]

47.

Строение комплексных соединений. Классификация. Номенклатура
КЧ = 5 – менее распространено (квадратная
пирамида и тригональная бипирамида).
Пентацианоникелят (II), [Ni(CN)5]3-

48.

Строение комплексных соединений. Классификация. Номенклатура
КЧ = 6 – наиболее распространено.
Координационные полиэдры для почти
всех комплексов с КЧ = 6 являются
октаэдрами, редко - тригональная призма.
Молибденит MoS2
[Re(CH3)6]

49.

Строение комплексных соединений. Классификация. Номенклатура
КЧ = 6 – наиболее характерно для металлов
с электронной конфигурацией от d0 до d9.
Примеры: d0 – [Sc(H2O)6]3+; d3 – [Cr(H2O)6]3+;
– [Fe(CN)6]3-; d6 – [RhCl6]3-.
d5

50.

Строение комплексных соединений. Классификация. Номенклатура
КЧ = 7
Пентагональная
бипирамида
[UO2(H2O)5]2+
Тригональная
призма с одной
шапкой [NbF7]2-
Октаэдр с одной
шапкой
[TaCl4(PMe3)3]

51. КЧ = 8

Строение комплексных соединений. Классификация. Номенклатура
КЧ = 8
додекаэдр
[Hf(ox)4]4-
квадратная
антипризма
[Mo(CN)8]3-

52. КЧ = 8, [СoF8]5- квадратная антипризма

Строение комплексных соединений. Классификация. Номенклатура
КЧ = 8, [СoF8]5- квадратная антипризма

53.

Строение комплексных соединений. Классификация. Номенклатура
КЧ = 9 важно для лантаноидов, т.к.
катионы Ln3+ имеют достаточно большие
размеры: (тригональная призма с тремя
шапками)
[Nd(H2O)9]3+
[ReH9]2-

54. КЧ = 10, 12

Строение комплексных соединений. Классификация. Номенклатура
КЧ = 10, 12
КЧ=12,
[Ce(NO3)6]2-
КЧ = 10, [Bi(NO3)5]2-

55.

Строение комплексных соединений. Классификация. Номенклатура
Пример: Заряд внутренней сферы
комплексного соединения Z равен
алгебраической сумме зарядов
комплексообразователя и лигандов.

56. Строение комплексных соединений. Классификация. Номенклатура

Пример:
Комплексообразователь – Со3+
Лиганды- Сl- , Н2О
КЧ (Со3+) = 6
[Со3+ (Сl- )4(Н2О)2]Z=1 ·(+3)+4 ·(-1)+2 · 0=-1
Дописываем ионы внешней сферы :
К+ [Со3+ (Сl- )4 (Н2О)2 ]-

57.

Классификация и номенклатура
комплексных соединений
По характеру заряда внутренней сферы
различают катионные, анионные и
нейтральные комплексы.
Например:
1)[Cu2+(H 2 О)4]2+ - катионный комплекс
2)[Fe3+ (CN)6]3- - анионный комплекс
3) [Zn 2+(ОН)2(NН3)(Н 2 О)]0 - нейтральный
комплекс

58. Строение комплексных соединений. Классификация. Номенклатура

Название комплекса:
Число лигандов – греч.
числит.
• 1 – (моно)
• 2 – ди
• 3 – три
• 4 – тетра
• 5 – пента
• 6 – гекса
• 7 – гепта …
число лигандов каждого
типа название
лигандов название
комплексообр. в нужной
форме
• Число сложных лигандов:
бис-, трис-, тетракис-,
пентакис- …
• [M(en)4] тетракис(этилендиамин)…
• [M(SO42-)2] бис(сульфато-)…

59. I. Номенклатура катионных комплексов

• Греческим числительным называют число лигандов:
1-моно, 2-ди, 3-три, 4-тетра, 5-пента, 6-гекса
• Называют лиганды:
а) нейтральные молекулы (их называют в первую
очередь): Н2О –аква; NH3 – аммин; СО – карбонил;
NO – нитрозил.
б) лиганды-анионы называют с окончанием «-о»:
ОН- - гидроксо; CI- -хлоро; Br- - бромо; I- - иодо;
NO2- - нитро; NO3- - нитрато; SO42- - сульфато;
CN- - циано; SCN- - родано.
• Называют комплексообразователь русским
наименованием.
• Отмечают валентность комплексообразователя
римской цифрой в скобках.

60. Строение комплексных соединений. Классификация. Номенклатура

Примеры:
II
[Cu(NH3)4]Cl2
Хлорид тетраамминмеди(II)
H2O – аква
NH3 – аммин
Cl- – хлороNO2- - нитро
CN- - цианоSCN- - родано-
1 – моно
2 – ди
3 – три
4 – тетра
5 – пента
6 – гекса

61. Строение комплексных соединений. Классификация. Номенклатура

Примеры:
[AgI(NH3)2]OH – гидроксид
диамминсеребра(I);
[CoIII(NH3)6]Cl3 – хлорид
гексаамминкобальта(III);
[Cr2III(OH)(NH3)2]Cl4 – хлорид
нонаамминдигидроксодихрома(III).

62.

II. Номенклатура анионных комплексов
Греческим числительным называют
число лигандов.
Называют лиганды.
Называют комплексообразователь
латинским наименованием с
окончанием «-ат».
Отмечают валентность
комплексообразователя римской
цифрой в скобках.

63. Строение комплексных соединений. Классификация. Номенклатура

Примеры:
III
K3[Fe(CN)6]
Гексацианоферрат(III) калия
H2O – аква
NH3 – аммин
Cl- – хлороNO2- – нитро
CN- – цианоSCN- – родано-
1 – моно
2 – ди
3 – три
4 – тетра
5 – пента
6 – гекса

64. Строение комплексных соединений. Классификация. Номенклатура

Примеры:
Ag – аргент-
[Fe(CN)6]3– – гексацианоферрат(III)ион
Au – аур-
[Ag(CN)2] – дицианоаргентат(I)ион
Fe – ферр-
–
K2[HgI4] – тетраиодомеркурат(II)
калия
K2[PtCl6] – гексахлороплатинат(IV)
калия
Cu – купрHg – меркурMn – манганNi – никколPb – плюмбSb – стибSn – станн-

65. III. Номенклатура нейтральных комплексов

• Греческим числительным называют
число лигандов.
• Называют лиганды.
• Называют комплексообразователь
русским наименованием.
• Валентность комплексообразователя не
указывают.

66. Строение комплексных соединений. Классификация. Номенклатура

Примеры:
[Ni(CO)4] – тетракарбонилникель;
[Co2(CO)8] – октакарбонилдикобальт;
[Al2Cl6] – гексахлородиалюминий;
[CoIIICl3(NH3)3] – триамминтрихлорокобальт;
[CoII (NO2)2(H2O)4] – тетрааквадинитрокобальт.

67. Типы комплексных соединений 1. Аквакомплексы

В водных растворах:
• [Be(H2O)4]2+
• [Al(H2O)6]3+
• [Cr(H2O)6]3+ …
Кристаллогидраты:
• [Be(H2O)4]SO4
• [Al(H2O)6]Cl3
• [K(H2O)6][Cr(H2O)6](SO4)2
• [Cu(H2O)4]SO4·H2O
• [Ni(H2O)6]SO4·H2O
M
: OH2

68. Аквакомплексы

Кристаллогидраты
Кристаллогидрат
[Cu(H2O)4]SO4·H2O («медный
купорос»)
Аквакомплекс
H2O
H2O
Cu
OH2
H
O
O
OH2
O
S
H
O
O

69. Аквакомплексы

Кристаллогидрат
[Fe(H2O)6]SO4·H2O («железный купорос»)
Аквакомплекс
H2O
H2O
H2O
Fe
OH2
OH2
H
O
O
OH2
O
S
H
O
O

70. 2. Гидроксокомплексы

[Zn(OH)4]2–
M
: OH–

71. 3. Аммины (аммиакаты)

[Ag(NH3)2]+
[Cu(NH3)4](OH)2
M
: NH3
[Ni(NH3)6]Cl2

72.

аммиакаты

73. 4. Ацидокомплексы

M
: Х–
[HgI4]2–
[Fe(NCS)6]3−
Получение и разрушение тиоцианатного к-са Fe(III)
K3[Fe(CN)6]
K4[Fe(CN)6]

74. 5. Гидридокомплексы

M
: H–
Na[BH4]
Al[BH4]3
Li[AlH4]
Na[BH4]

75.

Устойчивость комплексных соединений
Различают первичную и вторичную диссоциацию
комплексных соединений.
а) Первичная диссоциация – это диссоциация
комплексной соли на внутреннюю сферу и
ионы внешней сферы.
Идет легко по принципу сильных электролитов.
[Ag(NH3)2]Cl
[Ag(NH3)2]+ + Cl-

76.

Устойчивость комплексных соединений
б) Вторичная диссоциация – диссоциация
внутренней сферы:
[Ag(NH3)2]+
[Ag(NH3)]+
[Ag(NH3)2]+
[Ag(NH3)]+ + NH3
Ag+ + NH3
Ag+ + 2NH3
Она протекает незначительно.

77. Устойчивость комплексных соединений

Устойчивость
комплексных
ионов
характеризуется константой нестойкости (Кнест),
которая определяется на основании закона
действующих масс.
[Ag+] [NH3]2
KH =
= 5,89.10-8
[ [Ag(NH3)2]+ ]

78. Константы нестойкости некоторых комплексов

Комплексный ион
[Fe(CN)6]3-
Константа нестойкости
1,0 . 10–31
[Fe(CN)6]4-
1,0 . 10–36
[Co(NH3)6]2+
7,75 . 10–6
[Ag(NH3)2]+
9,31 . 10–8
[Cu(NH3)4]2+
2,14 . 10–13
[Zn(OH)4]2–
3,6 . 10–16

79. Устойчивость комплексных соединений

Константа нестойкости характеризует
термодинамическую устойчивость комплекса,
которая зависит от прочности связей между
центральным атомом и лигандами.
Чем меньше значение Кнест, тем более
прочен комплекс, тем он устойчивее.

80. Устойчивость комплексных соединений

Мерой прочности комплекса является энергия
разрыва связей, величина которой характеризуется
изменением энергии Гиббса (∆G) в результате
вторичной диссоциации. Уравнением изотермы:
DG = - RT ln Kнест.
0
DG = -2, 303RT lg Kнест. , где:
0
R = 8,314 Дж моль-1 К-1
T – температура, К
ln К = 2,303 . lgК

81.

Изомерия комплексных соединений
Для комплексных соединений характерны
следующие виды изомерии: сольватная (в
водных средах гидратная), ионизационная,
координационная, геометрическая ,
оптическая (зеркальная).
При изучении химиотерапии особое место
занимает геометрическая изомерия или
изомерия положения у комплексов,
содержащих не менее двух разных
лигандов.

82. Геометрическая изомерия

цис- (cis-)
cis-[CoCl2(NH3)4]+
транс- (trans-)
trans-[CoCl2(NH3)4]+

83. Геометрическая изомерия

Например:
[PtCl2(NH3)2] диамминдихлороплатина
Соль Пейроне
Хлорид второго основания Рейзе
1844 г. М. Пейроне
Cl
Pt
Cl
Cl
NH3
NH3
Pt
NH3
Цис-изомер
Оранжево-желтый
Противоопухолевая активность!
NH3
Cl
Транс-изомер
Светло-желтый

84. Сольватная изомерия

[Cr(H2O)6]Cl3
Фиолетовый
[CrCl(H2O)5]Cl2
Светло-зеленый
[CrCl2(H2O)4]Cl
Темно-зеленый

85.

Оптическая изомерия
Отражение
Отражение
[Co(En)2]3+

86.

mirror plane
Пример:
Энантиомерия
cis-[Co(En)2Cl2]+

87.

Энантиомерия
180 °

88.

Энантиомерия
enantiome
rs
cis-[Co(En)2Cl2]+

89.

Хелаты. Комплексоны
Лиганды могут присоединяться к
комплексообразователю посредством
одного или нескольких атомов, т.е. лиганды
обладают координационной емкостью дентатностью.
Монодентатные лиганды
присоединяются к комплексообразователю
одним атомом и образуют одну
координационную связь.
Например: H2O, NH3, Cl-, CN-, OH- и др.

90. Хелаты. Комплексоны. Краун-эфиры

Полидентатные лиганды присоединяются
к
комплексообразователю
посредством
нескольких
атомов.
Например:
функциональные органические соединения.
Большое практическое значение имеют
комплексоны – полидентатные лиганды,
содержащие несколько
функциональных
групп и образующие прочные комплексы
практически со всеми двухзарядными ионами
металлов (Ca2+, Mg2+, Zn2+, Cu2+, Pt2+…).

91. Хелаты. Комплексоны. Краун-эфиры

Н-р, комплексон -I:
NH2
CH2 CH2
NH2
Этилендиамин
En
содержит два атома азота. За счет
электронных
пар
этих
атомов
этилендиамин
присоединяется
к
комплексообразователю
двумя
координационными связями.

92. Хелаты. Комплексоны. Краун-эфиры

[Pt2+(Еn)4]2+
этилендиаминплатина (II)

93. Хелаты. Комплексоны. Краун-эфиры

[Co3+(Еn)4]3+
этилендиаминкобальт(II)

94. Хелаты. Комплексоны. Краун-эфиры

Для удобства координации молекулы
полидентатных лигандов сворачиваются в циклы. В
таких комплексах комплексообразователь зажат
«клешней» лигандов.
Комплексы, содержащие полидентатные
лиганды, называются хелатами (от греч.
chelate - клешня).
Термин «хелат»,
1920 г. Морган и Дрю
Ni2+

95. Хелаты. Комплексоны. Краун-эфиры

H2C
H2C
OH
OH
H2C
O
H2C
O
H
Cu
H
O
CH2
O CH2

96. Хелаты. Комплексоны. Краун-эфиры

+2
хелат
Диэтилендиаминмедь(II)

97. Хелаты. Комплексоны. Краун-эфиры

Обычно хелаты гораздо устойчивее
комплексных соединений, содержащих
монодентатные лиганды, т.к.
комплексообразователь связан с лигандами
несколькими донорно-акцепторными связями.
Наиболее известными
комплексонами высшего порядка являются:
• комплексон -II этилендиаминтетрауксусная
кислота (ЭДТА)
•комплексон- III двузамещенная натриевая
соль ЭДТА - Трилон Б: Na2[H2Tr]

98. Хелаты. Комплексоны. Краун-эфиры

- OOC
CH2
- OOC
CH2
N
CH2 CH2
N
CH2
COO
-
CH2 COO -

99. Хелаты. Комплексоны. Краун-эфиры

Трилон Б широко используется в
клиническом анализе для титриметрического
определения ионов Са2+ и Мg2+при
определении жесткости воды. Максимальная
дентатность такого лиганда равна 6.

100. Хелаты. Комплексоны. Краун-эфиры

Особый тип полидентатных лигандов
представляет собой циклические эфиры или
краун-эфиры (от анг. crown - корона).
В них донорные атомы кислорода заключены
в плоский цикл определенного размера.
Краун-эфиры содержат от 4 до 12 атомов
кислорода (краун-4, краун-5 и т.д).
Полости краун-эфиров имеют строго
определенные размеры. Поэтому краун-эфиры
могут избирательно связывать ионы металлов,
размеры которых близки к размерам полости.

101. Хелаты. Комплексоны. Краун-эфиры

Например, краун-4 избирательно
образует комплекс с ионами Li+
+
С помощью краун-эфиров из организма
выводятся некоторые токсичные
элементы, например 90Sr, Cd2+, Tl+ и др.

102.

СПАСИБО ЗА
ВАШЕ
ВНИМАНИЕ!