Хелатні комплекси
Циклічні структури, які утворюються в результаті приєднання іона металу до двох донорним атомам або більше, що належить одній молекулі хелатоутворюючого агента, називаються хелатними сполуками. Наприклад, гліцинат міді.
У них комплексоутворювач як би веде всередину лиганда, охоплений зв’язками, як клешнями, тому вони за інших рівних умов мають більш високу стійкість, ніж сполуки, що не містять циклів. Найбільш стійкі цикли, що складаються з п’яти або шести ланок. Це правило вперше сформульовано Л. А. Чугаєвим. Різниця стійкості хелатного комплексу та стійкості його нециклічного аналога називають хелатньм ефектом.
В якості хелатообразующіе агента виступають полідентатних ліганди, які містять 2 типу угруповань:
1) групи, здатні до утворення ковалентних полярних зв’язків за рахунок реакцій обміну (донори протонів, акцептори електронних пар) – СН2СООН, – СН2РО (ОН) 2, – CH2SO2OH, – кислотні групи (центри);
2) групи-донори електронних пар: ≡N,> NH,> C = O, – S-, – OH, – основні групи (центри).
Якщо такі ліганди насичують внутрішню координаційну сферу комплексу і повністю нейтралізують заряд іона металу, то з’єднання називають внутрікомплексньмі. Наприклад, гліцинат міді. У даному комплексі зовнішня сфера відсутня.
Велика група органічних речовин, що містять в молекулі основні і кислотні центри, називається комплексонами. Це багатоосновні кислоти. Хелатні сполуки, утворені комплексонами при взаємодії з іонами металів, називають комплексонату, наприклад комплексонату магнію з етилендіамінтетраоцтової кислотою.
У водному розчині комплекс існує в анионной формі.
Комплексони і комплексонати є простою моделлю більш складних з’єднань живих організмів: амінокислот, поліпептидів, білків, нуклеїнових кислот, ферментів, вітамінів і багатьох інших ендогенних з’єднань.
В даний час випускається величезний асортимент синтетичних комплексонов з різними функціональними групами.
Комплексони за певних умов можуть надавати неподіленого електронні пари (кілька) для утворення координаційного зв’язку з іоном металу (s-, p – або d-елемента). В результаті утворюються стійкі з’єднання хелатного типу з 4-, 5-, 6- або 8-членів циклами. Реакція протікає в широкому інтервалі pH. Залежно від pH, природи комплексоутворювача, співвідношення його з лігандом утворюються комплексонати різної міцності і розчинності. Хімізм освіти комплексонатов можна представити рівняннями на прикладі натрієвої солі ЕДТА (Na2H2Y), який у водному розчині дисоціює: Na2H2Y → 2Na + + H2Y2-, і іон H2Y2- взаємодіє з іонами металів незалежно від ступеня окислення катіона металу, з одного молекулою комплексона взаємодіє найчастіше один іон металу (1: 1). Реакція протікає кількісно (Кр> 109).
Комплексони і комплексонати проявляють в широкому інтервалі pH амфотерні властивості, здатність брати участь у реакціях окислення – відновлення, комплексоутворення, утворюють сполуки з різноманітними властивостями в залежності від ступеня окислення металу, його координаційної насиченості, володіють електрофільними і нуклеофільними властивостями. Все це визначає здатність зв’язувати величезне число часток, що дозволяє малою кількістю реагенту вирішувати великі і різноманітні завдання.
Інша незаперечне достоїнство комплексонов і комплексонатов – це мала токсичність і здатність перетворювати токсичні частинки в малотоксичні або навіть в біологічно активні. Продукти руйнування комплексонатов не накопичуються в організмі і нешкідливі. Третя особливість комплексонатов – це можливість їх використання як джерела мікроелементів.
Підвищена засвоюваність обумовлена тим, що мікроелемент вводиться в біологічно активній формі і має високу мембрано-проникністю.
(2 votes, average: 3.50 out of 5)