3. Классификация комплексных соединений.

Как и любая классификация, классификация разнообразных комплексов в значительной степени условна.

В зависимости от электронной структуры комплексообразователя можо выделить:

1. Ионы металлов с благородно газовой ns²np⁶ электронной структурой – щелочные и щелоземельные (Be(II), Mg(II), Al(III), Sc(III)), лантаниды и актиниды в степени окисления +3 (Ln(III), Ac(III)), переходные d-металлы в высшей степени окисления (Ti(IV), Zr(IV), V(V), Nb(V), Cr(VI), Mo(VI), Mn(VII), Re(VII), Os(VIII), Ru(VIII) и др.). Для них характерно образование наиболее прочных комплексов с кислород- и фторсодержащими лигандами.

2. Для ионов переходных металлов с (n-1)d¹⁰ электронной конфигурацией (Ag(I), Cu(I), Au(I), Zn(II), Cd(II) и др.) характерно образование прочных комплексов с азотсодержащими лигандами.

3. Ионы переходных металлов с частично заполненными валентными d орбиталями и переменными степенями окисления образуют широкий круг комплексов как с кислород- и азотсодержащими лигандами, так и лигандами, содержащими разнообразные донорные атомы (S, P, С, Se, As и др.).

В зависимости от заряда коиплексообразователя выделяют комплексы с положительной ([Au³⁺Cl₄]^-, [Si⁴⁺F₆]^2-, [B³⁺F₄]^-), нейтральной ([Ni⁰(CO)₄, [Cl₂(H₂O)₆]) и отрицательной ([Co^1-(CO)₄]^-, [I^1-(I₂)₃]^- степенью окисления.

По типу координированных лигандов для комплексов с одинаковыми лигандами выделяют:

- Ацидокомплексы с лигандами на основе анионов неорганических и органических кислот – [Co(NO₂)₆]^3-, [CoCl₄]^2-, [Co(C₂O₄)₃]^3-.

- Ааква- и гидроксокомплексы – [Co(H₂O)₆]²⁺, [Cr(OH)₆]^3-.

- Аммины - [Rh(NH₃)₆]³⁺, [Zn(NH₃)₄]²⁺.

- Алкоголяты – [Ti(OC₂H₅)₄], [Nb₂(OCH₃)₁₀].

- -Дикетонаты – комплексы с -дикетонами в енольной форме:

- Карбонилы – [Ni(CO)₄], [Fe(CO)₅].

- Галогенаты – комплексы на основе галогенов комплексообразователей и лигандов [I(I)₂]^-, [Br(Br)₂]^-, [I(Cl)₄]^-.





В зависимости от характера лиганд-металл химической связи выделяют комплексы с -донорными, - и -донорными, а также -донорными и -акцепторными лигандами (рис. 2.2).

M

L



M

L



M

L



-донорное L-M взаимодействие L = H^-, NH₃, CH₃^-

- и -донорное L-M взаимодействие L = H₂O, OH^-, Hal^-,…

-донорное, -акцепторное L-M взаимодействие L = CN^-, NO₂^-, CO,…

Рис. 2.2. Различная природа донорно-акцепторного лиганд-металл взаимодействия.

По типу комплексов выделяют:

- Хелаты (греч. «хелат» - клешня) – комплексы, комплексообразователь которых связан с двумя или более донорных атомов полидентатного лиганда – [CuEn]²⁺ (En – этилендиамин), [CaEdta] (Edta^2- - анион этилендиаминтетрауксусной кислоты):

- Внутрикомплексные соединения – нейтральные комплексы с полидентатными органическими анионными лигандами – [Pt(gly)₂] (gly^- - анион глициновой аминокислоты), [Ni(dmg)₂] (dmg^- - анион диметилглиоксима):

- Комплексонаты – комплексы с полидентатными лигандами на основе органических соединений с основными и кислотными центрами (комплексонами) – например, комплекс меди(II) с анионом этилендиаминтетрауксусной кислоты (Edta) [CuEdta]^2-:

- Макроциклические комплексы с циклическими полидентатными лигандами: порфирины – комплексы с тетрадентатными лигандами на основе пирольных колец:

ионофоры – комплексы, обеспечивающие транспорт катионов щелочных металлов через мембрану:

- Биокластеры (металлоферменты – карбоангидраза (Zn), цитохром (Fe), ксантиноксидаза (Mn)…) – бионеорганические комплексы металлов с полидентатными лигандами на основе белков:

- Циклометаллированные комплексы – комплексы с органическими лигандами и образованием {M(C^X)} (X = N, P, O…) металлоцикла:

- Комплексы с основаниями Шиффа:

- Супрамолекулярные комплексы:

с краун-эфирами (англ. crown – корона):

М

М

М

с криптандами (греч. «крипта» - потаенное место):

М

М

- Изополианионы – [V₁₀O₂₈]^6-, [Mo₇O₂₄]^6- - на основе связанных вершинами октаэдрических комплексов V, Nb, Ta, Mo и W.

- Гомо- и гетероядерные кластеры с металл-металл химической связью, например, [Re₃Cl₉]^3-: