Лекция №1 комплексообразование в биологических системах основы хелатотерапии

СТРОЕНИЕ КОМПЛЕКСНОГО СОЕДИНЕНИЯ

• комплексный ион, внутренняя сфера
• K3[Fe(CN)6]
• Комплексные соединения содержат хотя бы одну ковалентную связь, образованную по донорно-акцепторному механизму (Вернер)
• Координационное число – общее число -связей комплексообразователя с лигандом независимо от их механизма.
• [Ag(CN)2]- К.Ч. для Ag+ = 2
• [Cu(NH3)4]2+ К.Ч. для Cu2+ = 4
• [Co(NH3)3Cl3] К.Ч. для Co3+ = 6

• Ионы внешней сферы

• комплексообразователь

• лиганды

• координационное число

КОМПЛЕКСООБРАЗОВАТЕЛИ

• Щелочные, щелочно-земельные металлы и их катионы образуют неустойчивые комплексы
• У комплексообразователя должны быть в наличии свободные, энергетически выгодные атомные орбитали
• Наиболее типичные комплексообразователи это d- (Сu, Fe, Pt) и f-элементы и их катионы (атомы и катионы этих элементов имеют малый атомный радиус и большой заряд ядра, поэтому легко поляризуют анионы и молекулы лигандов, образуя комплексные ионы); за редким исключением р-элементы (Al).
• Атомы Cr, Co, Ni, Fe, Mn;
• Катионы Ag+,Au+,Cu+,Cu2+,Hg2+,Cd2+,Zn2+,Cr3+,Fe2+,Fe3+,Co2+,Ni2+

• ЛИГАНДЫ – это анионы или нейтральные молекулы, координированные вокруг комплексообразователя, имеющие свободную пару электронов. Число лигандов определяется его дентатностью и количеством связей комплексоообразователя.
• Дентатность лиганда – это количество -связей, которые образует каждый лиганд с комплексообразованием.
• По этому признаку различают:
• - монодентатные - (Cl-, F-, CN-, OH-), (H2O, NH3, CO, С6Н6, С6Н5N)
• ионы молекулы
• - бидентатные - (NH2 – CH2 – CH2 – NH2), (CO32-, SO42-, С2О42-)
• этилендиамин ионы
• - тридентатные…
• полидентатные (другое название комплексов с полидентатными лигандами - хелаты)

• N

• C

• H

• 2

• C

• H

• 2

• N

• C

• H

• 2

• C

• O

• O

• H

• C

• H

• 2

• C

• O

• O-

• 2

• -OOCCH

• 2

• HOOCCH

• (Н2N – NН2) гидразин

• Устойчивость комплексных соединений

• Первичная диссоциация. При растворении комплексных соединений (ионная связь) процесс разрушения кристаллической решётки протекает по механизму диссоциации сильных электролитов, т.е. процесс диссоциации необратим:
• K4Fe (CN)6  4K+ + Fe (CN)64-
• Ag (NH3)2 Cl  Ag (NH3)2+ + Cl-
• Вторичная диссоциация. Лиганды, находящиеся во внутренней сфере, значительно прочнее связаны с центральным атомом (ковалентная связь) и отщепляются лишь в небольшой степени, поэтому диссоциация комплексного иона происходит по механизму диссоциации слабых электролитов, таким образом процесс является ступенчатым и обратимым.
• [Ag(NH3)2]+  [Ag(NH3)]+ + (NH3)0
• [Ag(NH3)+  Ag+ + (NH3)0