лекция по химии 14.10.2011

Комплексные( координационные) соединения

Многие процессы жизнедеятельности протекают с участием комплексных соединений. Во многих организмах присутствует комплексные соединения биогенных металлов с белками, пептидами, витаминами и др. веществами которые выступают как ферменты или выполняют какие либо специальные функции в обмене веществ. Характерной особенностью является наличие в них химических связей. Возникновение по донорно-акцепторному механизму между центральным атомом которые называются комплексообразователь, нейтральный атом или катион металла имеющий несколько вакантных орбиталей. Лигандами или нейтр. Молекулы или электроны не разд. Эл. Пару. Иллигандры обрз внутр сферу коплексного соединения.

Комплексными соединениями называются соединения содержащие катионный анионный или нейтральный комплекс состоящ из центрального атома комплеко образ и связанного с ним молекул или ионов называемых лигандами. Число хим связей комплексообраз с лигандом. Наз. Коорднационным числом. Коородинац. Зависит от природы комплексоо образ его размера, заряда , эл. Конфигурации и от природы лигандов а прежде всего от размера лиганда .

Сущ отличием явл: корд число всегда превыш его степень окисл

Кц молекулярн соед в узлах крист решетки которых содерж комплекс ионы способн к сущ и в растворах

Классификация и номенклатура комплексн соед

Комплексны соед бывают катионные ( в им падеже анион, в род падеже катион) ОН-гидроксид

Анионные комплексы анион в имен падеже, название КО латинское.

Нейтральные комплесы ( по Юпак анионные лиганды, затем молекулярные) тетрахлороплатинат (2) тетраамин меди (2)

Кластеры алюминий 2 хлор 6

Могут быть связаны мостиковыми лигандами (связи)

Ковалентные сигма связи

Классификация по природе лигандов:

Монодентантное

Полидентантное

Нейтральные (вода аммиак)

Анионные

Геометрия комплексных соед.

Т.к. связи ковалентные одной из важн свойств- направл в пространстве, то геометрия или простр. Строение комплекса зависит от типа орбитализ.

SPДиамин серебра имеет линейное строение

SP-2 гибридизации геометрия плоского треугольника. Например: Ag(S2O3)3

SP-3 тетраэдер Например: тетераамин цинка

DSP2 плоский квадрат у дихлора диамин платины

DSP3 тригональная бипирамида Например: пентокорбанил

D2SP3 коорд число 6, октаэдр например: гексацианоферрат

Свойства комплексных соединений.

образов комплекс и диссоц. процессы обратимые. Константа устойчивости. чем больше, тем прочнее комплекс, а тогда процесс диссоциации называется константой нестойкости.

Конст нест. = 1\ конст. устойч.

Теория ксило и оснований Льюиса который дает кач картину какое соед. наибол. устойч.

ЖМКО (жестких мягких кислот оснований)

Прочн соедин. между мягкой кислотой и мягк. основанием.

Теория ЖМКО дает возможность предсказать какие соед бедет самые прочные.

копмлексн соед. могут уч. в реакциях обмена.

Р. обмена могут протекать без разрушения комплексного соед.

Реакции ионного обмена идут в сторону образования наиболее слабого электролита.

окислительно-восстанов. р. могут протекать без разрушения комплексного иона, только комплексообраз. меняют совею степень окисления.

Комплексные соед могут участвовать в р. обмена лигандов и в р. обмена коплексоообраз.

Гамогробин транспортн. белок обарз комплекс с кислородом назыв. оксигемоглабин, переносит тканям кислород.

Токсическое действие угарного газа.

Но в присутств СО из компл гемоглаб. вытесняется вода и образ. карбоксигемоглабин

Комплекс с угарным газ значи более прочный чем комплекс кислорода, поэтому малое кло во содерж СО в воздухе приводит к отравлению.

Кислотно основн. свойства коплексн соед. могу проявляться за счет ионов внешней сферы, например кислота тетра хлоро аурат водорода, ионы водорода получ за счет иссоц. внешн и внутр. сферы. РН больше 7.

Однако свойства кислот и осн. могут проявл. и за счет лигандов в молекулу гемоглаб. в кач. легадов преферйного кольца. Причем и кислотн и осн свойства лигандов проявл значит сильнее чем, кислотные свойства отдельных лигандов. Например гемоглабиновый буфер. 6, 95 оксигемоглабиновая кислота, наиблее сильная, поэтому с основаниями раег. наиболее сильн. кислота. с кислотами анион более слабой кислоты.

В то же ремя гемоглаб анион может проявл. основные свойства за счет амино группы лиганда. и связвать углекислый газ, при этом образуется карбоминогемоглабин.

гемоглаб аноино может связыват СО2 за счет лигадна. Образ карбониногемоглабин. Он поставляется в легкие в легких карбонино гемоглаб. связ. и вытесняет более слабый Н гемоглобин, при этом СО2 выходит из комплекса с выдыхаемым воздухом.

Окислительно-восстановительный свойства комплексн. соед. комплексообраз. влияет на оксил восстанов. свойства комплексообразов. меняя оксил. восстанов. потенциал. Если восстановленная форма катиона металла образует с данным лигандом более утойч. комплекс, то потенциал возрастает. если образуется менее устойч комплекс, то потенциал снижается. Говоря о окисл. восстан. процессах в организме, след. сказать, что потенцмалы процессов лежит в пределах от -0,42 В до +0,82В это говорит, что нет очень сильных восстановителей. Если попадают более сильн окислители, то идет процесс образ. воды с образ кислорода.

При попадании в орг. человека окислителей гемоглабин оскисляется до медгемоглабина,он не содержит вакантного места и не может переносить кислород, развивается гипоксия.

Антидотом при отравлении нитритами может служить аскорбиновая кислота.

в природе редокс потенциалы лежит в пределах от -0,42 до +0,82

комплекс. соед. многозубатыми лигантами. Пример могут служит такие органические лиганды как 1,2-диамино этан (этилен диамин) Аминоксилоты тоже относятся к биэнтантным лигандам. Особый интерес представляют макроциклические лиганды. Порфин, корин и хлорин, различие не большое, порфин структурный элемент (ген), корин (цианокобальтомин), хлорин (хлорофилл).Это ароматические плоские лиганды.

в настоящ. время интерес представляют металлоцены. металоорганич. соед. их называют сендвич соед.

Фероцерон используется для лечения железно дефицитной анемии. Особый вид, полидентантных лигандов- комплексоны (называют полидентантные лиганды содерж одновременно как кислотные так и основные центры ( динатровая соль этилен диамин тетрауксусной кислоты) и образ. прочные водорастворимые элементы с катионами металлов.

Трило Б используется как для аналитических целей, так и для терапевтических целей.

Металлолигантный гомеостаз. В организме постоянно происходит образование и разрушение жизненно необход. биокомплексов из катионов металлов жизини или биометаллов, биолигандов.

Но если в организм попадают какие либо другие металлы, то это может вызвать наршуние металлолиантного гомеостаза, эи нарушения могут быть связаны или слишком низким уровнем биометаллов или слишком высоким поступлением биометаллов.

Особенно тяж нарушен. могут быть, кода поступать токсичные биометаллы или лиганды.

Биометалл может связываться с биолигандами или лиганотоксичными, Бета амино пропионо нитрит, токсичный лигант, получ. при заболевании волчанка. Лигант связывает ионы меди. Латеризм.

Детоксикая, может быть связана с лигандотерапией в качестве лигандо детоксикантов использ. более прочные коплексы полидентантные. В качестве лигандов детоксиканов используется БАЛ, унитиол, сукцимер, пенициламин.

Один из наиболее распр. лигандотоксикантов-тетацин. не выводит из организма кальций.

Антикоцерогенные препараты. цис-платин. Расст. между атомами галогена, приблиз равно расст между парами комплимент. оснований.