Комплексные соединения

Содержание

Слайд 2

Комплексные соединения – сложные соединения, в узлах кристаллов которых находятся наряду

Комплексные соединения – сложные соединения, в узлах кристаллов которых находятся наряду

с простыми ионами и сложные ионы, способные существовать также в растворах.
Комплексные соединения – сложные соединения, образованные центральным атомом (ионом) и лигандами ионами (молекулами), которые образуют единую частицу, существующие как целое в твердом виде и а растворах.
Слайд 3

Образование комплексного соединения Реакция присоединения: Fe(CN)2 + 4KCN = K4[Fe(CN)6] 2.

Образование комплексного соединения
Реакция присоединения:
Fe(CN)2 + 4KCN = K4[Fe(CN)6]
2. Реакция внедрения
CuSO4

+ 4NH3 = [Cu(NH3)4]SO4
Слайд 4

K4[Fe(CN)6] Fe2+ - комплексообразователь CN- - лиганд 6 – координационное число

K4[Fe(CN)6]
Fe2+ - комплексообразователь
CN- - лиганд
6 – координационное число
[Fe(CN)6]4- - внутренняя сфера
К+

- внешняя сфера
Слайд 5

[Pt(NH3)2Cl4] Pt4+ - комплексообразователь NH3 и Cl- - лиганды 6=2+4 – координационное число Внешней сферы нет

[Pt(NH3)2Cl4]
Pt4+ - комплексообразователь
NH3 и Cl- - лиганды
6=2+4 – координационное число
Внешней сферы

нет
Слайд 6

[Cu(NH3)4]SO4 Cu2+ - комплексообразователь NH3 - лиганд 4 – координационное число

[Cu(NH3)4]SO4
Cu2+ - комплексообразователь
NH3 - лиганд
4 – координационное число
[Cu(NH3)4]2+ - внутренняя сфера
SO42-

- внешняя сфера
Слайд 7

МЕХАНИЗМ ОБРАЗОВНИЯ К.С. Теория ВС: гибридизация центрального атома и донорно-акцепторный механизм.

МЕХАНИЗМ ОБРАЗОВНИЯ К.С.
Теория ВС: гибридизация центрального атома и донорно-акцепторный механизм.
Центральный ион

– акцептор электронов (электронный дефицит).
Лиганды – доноры электронной пары за счет неподеленной электронной пары (атома N, O, S, галогенов).
Сu2+ 3d94s04p0 → sp3-гибридизация
Слайд 8

Слайд 9

Слайд 10

КЛАССИФИКАЦИЯ К.С. 1. По заряду внутренней сферы а) катионные [Cu(NH3)4]2+ б) анионные [Fe(CN)6]3- в) нейтральные [Pt(NH3)2Cl]

КЛАССИФИКАЦИЯ К.С.
1. По заряду внутренней сферы
а) катионные [Cu(NH3)4]2+
б) анионные [Fe(CN)6]3-
в) нейтральные [Pt(NH3)2Cl]

Слайд 11

КЛАССИФИКАЦИЯ К.С. 2. По природе лигандов а) ацедокомплексы [HgCl4]2-; [Fe(CN)6]4-; [Ag(S2O3)2]3-

КЛАССИФИКАЦИЯ К.С.
2. По природе лигандов
а) ацедокомплексы
[HgCl4]2-; [Fe(CN)6]4-; [Ag(S2O3)2]3- и др.


б) амминные комплексы
[Cu(NH3)4]2+; [Co(NH3)6]3+ и др.
в) гидроксокомплексы
[Al(OH)4]-; [Cr(OH)6]3- и др.
г) аквокомплексы
[Cu(H2O)4]2+; [Co(H2O)6]3+ и др.
д) внутрикомплексные соединения - хелаты
е) смешаннолигандные комплексы
Слайд 12

НОМЕНКЛАТУРА Катионные комплексы Анион + лиганд с учетом его числа +

НОМЕНКЛАТУРА
Катионные комплексы
Анион + лиганд с учетом его числа + +

комплексообразователь и его степень окисления
[Cu(NH3)4]SO4 – сульфат тетраамин меди (II)
[Co(H2O)6]Cl2 – хлорид гексааквокобальта (II)
Слайд 13

НОМЕНКЛАТУРА 2. Анионные комплексы Лиганды с учетом их числа + комплексообразователь

НОМЕНКЛАТУРА
2. Анионные комплексы
Лиганды с учетом их числа + комплексообразователь (латинское

название с окончанием «–ат») + степень окисления комплексообразователя + внешняя сфера
K3[Fe(CN)6] – гексацианоферрат (III) калия
Na3[Co(NO2)6] – гексанитрокобальтат (III) натрия
K2[HgJ4] – тетрайодогидраргират (II) калия
Слайд 14

НОМЕНКЛАТУРА 3. Нейтральные комплексы Лиганды с учетом их числа + + комплексообразователь [Fe(Co)5] – пентакарбония железа

НОМЕНКЛАТУРА
3. Нейтральные комплексы
Лиганды с учетом их числа + + комплексообразователь
[Fe(Co)5] –

пентакарбония железа
Слайд 15

НОМЕНКЛАТУРА 4. Смешаннолигандные комплексы Анионы + лиганды с учетом его числа

НОМЕНКЛАТУРА
4. Смешаннолигандные комплексы
Анионы + лиганды с учетом его числа

+ комплексообразователь и его степень окисления
Если лиганды – два аниона или две нейтральные молекулы, то по алфавиту
[Pt(NH3)2Cl4] – тетрахлородиаммин платина
[CoBr(H2O)5]SO4 – сульфат бромопентааквокобальта (III)
[Cr(NH3)6][Co(CN)6] – гексацианокобальтат (III) гексааммин хрома (III)
Слайд 16

ИЗОМЕРИЯ 1. Координационная [Co(NH3)6][Cr(CN)6] [Cr(NH3)6][Co(CN)6]

ИЗОМЕРИЯ
1. Координационная
[Co(NH3)6][Cr(CN)6]
[Cr(NH3)6][Co(CN)6]

Слайд 17

ИЗОМЕРИЯ 2. Ионизационная [Co(NH3)5Cl]SO4 [Co(NH3)5SO4]Cl

ИЗОМЕРИЯ
2. Ионизационная
[Co(NH3)5Cl]SO4
[Co(NH3)5SO4]Cl

Слайд 18

ИЗОМЕРИЯ 3. Гидратная [Co(H2O)6]Cl3 [Co(H2O)4Cl2]Cl⋅2H2O

ИЗОМЕРИЯ
3. Гидратная
[Co(H2O)6]Cl3
[Co(H2O)4Cl2]Cl⋅2H2O

Слайд 19

ИЗОМЕРИЯ 4. Геометрическая (цис - транс) [Pt(NH3)2Cl2] [Cr(NH3)6][Co(CN)6]

ИЗОМЕРИЯ
4. Геометрическая (цис - транс)
[Pt(NH3)2Cl2]
[Cr(NH3)6][Co(CN)6]

Слайд 20

ДИССОЦИАЦИЯ К.С. 1. Если есть внешняя сфера – первичная диссоциация как

ДИССОЦИАЦИЯ К.С.
1. Если есть внешняя сфера – первичная диссоциация как

сильного электролита
[Ag(NH3)2]Cl → [Ag(NH3)2]+ + Cl-
Слайд 21

ДИССОЦИАЦИЯ К.С. 2. Внутренняя сфера – вторичная диссоциация как слабого электролита

ДИССОЦИАЦИЯ К.С.
2. Внутренняя сфера – вторичная диссоциация как слабого электролита

обратимо.
Применим З.Д.М.
[Ag(NH3)2]+ ↔ Ag+ + 2NH3
Слайд 22

ДИССОЦИАЦИЯ К.С. 3. Константа диссоциации – константа нестойкости (константа неустойчивости) –

ДИССОЦИАЦИЯ К.С.
3. Константа диссоциации – константа нестойкости (константа неустойчивости) –

количественная характеристика прочности комплекса.
Чем меньше kнест, тем прочнее комплекс.
Слайд 23

ДИССОЦИАЦИЯ К.С. 4. Величина обратная kнест называется константой устойчивости (константа образования).

ДИССОЦИАЦИЯ К.С.
4. Величина обратная kнест называется константой устойчивости (константа образования).


Чем больше kуст, тем прочнее комплекс.
Величина kнест или kуст определяются экспериментально и приводятся в таблицах и справочниках
Слайд 24

ХЕЛАТНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ

ХЕЛАТНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ

Слайд 25

Лиганды занимают 2 или более координационных мест (полидентантные лиганды) Все биокомплексы

Лиганды занимают 2 или более координационных мест (полидентантные лиганды)
Все биокомплексы –

хелатные соединения. Биолиганды – аминокислоты, белки, нуклеиновые кислоты, ферменты и др.
Гемоглобин, металлоферменты, витамин В-12, хлорофилл – хеоатные соединения.
Слайд 26

Правила циклов Л.А. ЧУГАЕВА 1) Наиболее устойчивы и прочны 5- и

Правила циклов Л.А. ЧУГАЕВА
1) Наиболее устойчивы и прочны 5- и 6-членные

циклы с участием комплексообразователя.
2) Чем больше циклов с участием комплексообразователя, тем более прочный комплекс.
Слайд 27

Слайд 28

Полидентантными лигандами являются: Этилендиаминтетраацетат натрия (комплексон III, Трилон Б). Валиномицин (антибиотик)

Полидентантными лигандами являются:
Этилендиаминтетраацетат натрия (комплексон III, Трилон Б).
Валиномицин (антибиотик)

– 18-краун-6 с К+
Макроциклические соединения «гость-хозяин»
Слайд 29

Полидентантными лигандами являются: 4. Металлоцены – образуются за счет взаимодействия вакантных

Полидентантными лигандами являются:
4. Металлоцены – образуются за счет взаимодействия вакантных орбиталей

центрального атома с π-электронами ароматических или сопряженных систем (ферроцен)
5. Гемоглобин – комплекс гем, белок – глобин. Это металлопорфириновый комплекс Fe2+. Лиганд – порфин, центральный ион – Fe2+.
Слайд 30

Слайд 31

ХЕЛАТОТЕРАПИЯ - применение антидотов-лигандов для выведения токсичных d- и p-элементов из организма.

ХЕЛАТОТЕРАПИЯ
- применение антидотов-лигандов для выведения токсичных d- и p-элементов из организма.

Слайд 32

1) БАЛ – британский антилюзит СН2 – СН – СН2 │ │ │ ОН SH SH

1) БАЛ – британский антилюзит
СН2 – СН – СН2

│ │
ОН SH SH
Слайд 33

2) Унитиол – растворимое соединение СН2 – СН – СН2 │ │ │ SН SH SO3Na

2) Унитиол – растворимое соединение
СН2 – СН – СН2

│ │
SН SH SO3Na
Слайд 34

3) Тетацин кальций Na2 СaЭДТА 4) Цис-изомер дихлородиаммин платины [Pt(NH3)2Cl2]

3) Тетацин кальций
Na2 СaЭДТА
4) Цис-изомер дихлородиаммин платины
[Pt(NH3)2Cl2]

Слайд 35

В биолигандах 2 вида комплексов: 1. Роль Ме высокоспецифична. Замена его

В биолигандах 2 вида комплексов:
1. Роль Ме высокоспецифична. Замена его даже

на близкий ион приводит к полной утрате физиологической активности (гемоглобин)
2. Малопрочные комплексы образуются только на то время, которое нужно для выполнения их функций (например, металлоферменты – катализ).
Слайд 36

В организме осуществляется металл-лигандный гомеостаз – поддержание их концентрации на постоянном уровне.

В организме осуществляется металл-лигандный гомеостаз – поддержание их концентрации на постоянном

уровне.
Слайд 37

Причины нарушения гомеостаза: 1. Поступление из окружающей среды ионов-токсикантов. 2. Поступление

Причины нарушения гомеостаза:
1. Поступление из окружающей среды ионов-токсикантов.
2. Поступление микроэлементов, необходимых

для жизни, в значительно больших количествах, чем нужно (Ni – Урал, Cu – Башкирия).
3. Недостаточное поступление необходимых микроэлементов (Cu – Тюмень)
Слайд 38

Причины нарушения гомеостаза: 4. Поступление в организм токсичных лигандов (средства бытовой

Причины нарушения гомеостаза:
4. Поступление в организм токсичных лигандов (средства бытовой химии

и химические средства защиты растений).
5. Образование «фальшивых лигандов». «Красная волчанка» - незапланированный гидролиз пептидаз с образованием лигандов, конкурирующих с ферментами за Cu2+.
Слайд 39

Принципы хелатотерапии Эффект связывать ионы-токсиканты с антидотами должен быть более прочным,

Принципы хелатотерапии
Эффект связывать ионы-токсиканты с антидотами должен быть более прочным,

чем в организме.
Не разрушать жизненно важные комплексные соединения, т.е. соединения антидота или иона-токсиканта должны быть менее прочными, чем комплексы с жизненно важными комплексными соединениями.