Bu gün mən bu işıqlı baxış üzərində işlədim. Kiməsə faydalı olarsa, sevinərəm. Kimsə başa düşmürsə, eybi yoxdur.

Ammonyak, ligandların funksiyalarını ammonyak molekulları NH 3 yerinə yetirən mürəkkəb birləşmələrdir. Daxili sferada ammonyak olan komplekslərin daha dəqiq adı aminlərdir; lakin NH 3 molekulları ammonyak birləşməsinin təkcə daxili deyil, həm də xarici sferasında yerləşə bilər.

Ammonium duzları və ammonyak birləşmələri adətən tərkibinə və bir çox xüsusiyyətlərinə görə oxşar olan iki növ kompleks birləşmələr hesab olunur, birincisi turşularla ammonyak, ikincisi əsasən ağır metalların duzları olan ammonyakdır.

Ammonyak kompleksləri adətən metal duzları və ya hidroksidlərin ammonyakla sulu və ya sulu olmayan məhlullar, və ya eyni duzları kristal vəziyyətdə müalicə etməklə ammonyak qazı: Məsələn, misin ammonyak kompleksi reaksiya nəticəsində əmələ gəlir:

Cu 2+ + 4NН 3 → 2+

Ammonyak molekulları ilə kompleksləşdirici maddə arasında kimyəvi bağ qurulur azot atomu vasitəsilə, donor kimi xidmət edir tək elektron cütü.

Sulu məhlullarda amin komplekslərinin əmələ gəlməsi ardıcıl olaraq baş verir su molekullarının dəyişdirilməsi su komplekslərinin daxili sferasında ammonyak molekullarına:

2+ + NH 3 . H2O2+ + 2 H 2 O;

2+ + NH 3 . H2O2+ + 2H 2 O

Ammonyakın duz anionu ilə qarşılıqlı təsirini unutmamalıyıq. Mis sulfatdan və ammonyakın sulu məhlulundan mis tetraammoniumun əmələ gəlməsi reaksiyası aşağıdakı kimidir:

CuSO 4 + 2NH 3 + 2H 2 O = Cu(OH) 2 + (NH 4) 2 SO 4

Cu(OH) 2 + 4NH 3 = (OH) 2

Yaranan birləşmənin başqa bir adı Schweitzer reagentidir; onun saf formasında partlayıcı birləşmədir, tez-tez sellüloza üçün həlledici kimi və mis-ammonium liflərinin istehsalında istifadə olunur.

Ammonyak kompleksləri arasında ən stabil:

3+ (b 6 = 1,6 . 10 35),

-[Cu(NH 3) 4 ] 2+ (b 4 = 7,9 . 10 12),

2+ (b 4 = 4.2. 10 9) və digərləri.

Ammonyak molekulu çıxaran (qızdırmaqla) və ya məhv edən (oksidləşdirici maddənin təsiri ilə) hər hansı təsirlə məhv edilir. ammonyak, turşu mühitdə ammonyakı ammonium kationına çevirmək (ammonium kationunda tək elektron cütləri yoxdur və buna görə də liqand rolunu oynaya bilməz) və ya mərkəzi atomu bağlayır mürəkkəb, məsələn, bir az həll olunan çöküntü şəklində:

Cl 2 = NiCl 2 + 6 NH 3 ( G)

SO 4 + 6 Br 2 = CuSO 4 + 12 HBr + 2 N 2 ( G)

SO 4 + 3 H 2 SO 4 = NiSO 4 + 3 (NH 4) 2 SO 4

(OH)2 + Na2S + 4H2O = CuS¯ + 2 NaOH + 4 NH 3. H2O (4)

Ammonyaklar həm tərkibində + , 2+, həm də sulu məhlullarda sabitliyə görə fərqlənir, onlardan istifadə olunur. analitik kimya metal ionlarının aşkarlanması və ayrılması üçün.

Qızdırıldıqda (təzyiqdən asılı olaraq - 80-dən 140 ºС-ə qədər) və azaldılmış təzyiqdə mis ammonyak ammonyak itirə bilər və mis nitrat ammonyak nümunəsində göstərildiyi kimi tetraammonium şəklindən diammoniyə keçə bilər. eksperimental iş (2).

Daha intensiv kimyəvi parçalanma ilə mis nitrat suya, azot və misə parçalana bilər. Cədvəl 1 tetraamikat mis nitrat və ammonium nitratın müqayisəli xüsusiyyətlərini göstərir.

Cədvəl 1: Tetraammonium nitrat mis və ammonium nitratın müqayisəli xüsusiyyətləri (3)

Maddə	Düstur	Sıxlıq (q/sm e)	Yarama istiliyi (kal/mol)	Parçalanma reaksiya tənliyi	Parçalanma reaksiyasının istiliyi		Qazın həcmi (l/kq)
					kkal/mol	kkal/kq
Ammonium nitrat	NH4NO3	1,73	87.3	2H 2 O buxarı +N 2 +1/2O 2
Mis nitrat tetraammonium oksidi	[Cu(NH3) 4 ] (N0 3) 2			6H2O+3N 2 +Cu l

NH 4 N0 3 ilə müqayisədə mis nitrat tetraammonium oksidinin termal parçalanmasının əhəmiyyətli dərəcədə daha çox (çəki vahidi üçün 1,6-1,7 dəfə) istiliyi onlarda yanma və ya partlayış reaksiyalarının nisbətən asanlıqla başlaya biləcəyini göstərir. 1964-cü ildə Preller (4) mis (II, kobalt (III) və nikel (II) ammonyakların həssaslığını və bəzi partlayıcı xüsusiyyətlərini öyrəndi. Məlum oldu ki, bu birləşmələr əhəmiyyətli partlayıcı xüsusiyyətlərə malikdir və onların partlama sürəti 2400-3500 m / dir. san.

Tədqiqatçılar yanmağı da tədqiq ediblər mis nitrat tetraammonium nitrat. Bu birləşmənin alovlanma nöqtəsi 20 dərəcə / dəq istilik sürətində 288ºС idi. Mis ammonyakın yüksək təzyiqdə (ən azı 60 atm.) yanma qabiliyyəti eksperimental olaraq müəyyən edilmişdir. Bu fakt irəli sürülən mövqeyi bir daha təsdiqləyir kimyəvi sistem, ekzotermik kimyəvi reaksiyanın baş verə biləcəyi, uyğun şərtləri seçərkən, orada yanma reaksiyasını yaymaq qabiliyyətinə malik olmalıdır.

Tetrammində mövcud olan mis (II) monovalent mis diamonikat istehsal etmək üçün (I) qədər azaldıla bilər. Belə bir reaksiyaya misal olaraq, mavi mis tetraammonatın otaq temperaturunda mis qırıntıları ilə qarşılıqlı təsiri, bir az qarışdırmaq və hava ilə heç bir əlaqəsi yoxdur. Reaksiya zamanı Mavi rəng yox olur.

(OH) 2 + Cu = 2 (OH)

Kuproz diammonat atmosfer oksigeni ilə qarşılıqlı əlaqədə olduqda asanlıqla tetramminə oksidləşir.

4(OH) + 2H2O + O2 + 8NH3 = 4(OH)2

Nəticə: Bu cür işlər çoxdan görülməli idi. Ağır metalların, xüsusən misin ammonyak birləşmələrinə dair böyük bilik təbəqəsinə toxunulmuşdur ki, bu da bizim inkişaflarımıza və tədqiqatlarımıza əlavə olaraq daha da öyrənməyə dəyər ola bilər.

Bunun bariz nümunəsi SERGEEVAALEXANDRA ALEXANDROVNA-nın mövzu ilə bağlı dissertasiyasıdır: « AMMONIATLARIN FOTOSİNTEZƏ, KƏND TƏSƏRRÜFAT BİTKİLƏRİNİN MƏHSULLUĞUNA VƏ GÜBRƏDƏN İSTİFADƏ SƏMƏRƏLİYİNƏ TƏSİRİ” mövzusunda ağır metal ammonyakdan gübrə kimi istifadənin bitkilərin məhsuldarlığını və fotosintezini yaxşılaşdırmaq üçün faydaları hərtərəfli sübuta yetirilir.

İstifadə olunmuş ədəbiyyat siyahısı:

1. http://ru.wikipedia.org saytından materiallar
2. Mis (II) nitrat ammonyakları Cu(NH3)4(NO3)2 və ​​Cu(NH3)2(NO3)2. Azaldılmış təzyiq altında termoliz. S.S. Dyukarev, I.V. Morozov, L.N. Reshetova, O.V. Guz, I.V. Arxangelski, Yu.M. Korenev, F.M. Spiridonov. Inorg.Chem jurnalı. 1999
3. Zh 9, 1968 UDC 542.4: 541.49 MİS VƏ KOBALT NİTRAT AMMONIAKATLARININ YANMA QABİLİYYƏTİNİN ÖDƏNİLMƏSİ A. A. Şidlovski və V. V. Qorbunov
4. N. R g e 11 e g, Explosivsto "f., 12, 8, 173 (1964)
5. http://www.alhimik.ru saytından materiallar. Alət dəsti tələbələr üçün (MITHT)
6. http://chemistry-chemists.com saytından masteriallar

Kimya testi - kompleks birləşmələr - TƏCİLİ! və ən yaxşı cavabı aldım

Nick[guru] tərəfindən cavab
Bəzi suallar səhv verildi, məsələn, 7,12,27. Buna görə də cavablarda xəbərdarlıqlar var.
1. +2 kompleks ionunda kompleksləşdiricinin koordinasiya nömrəsi neçədir?
AT 6
2. 2+ kompleks ionunda kompleksləşdirici maddənin koordinasiya nömrəsi neçədir?
B) 6
3. 2+ kompleks ionunda mürəkkəbləşdiricinin koordinasiya nömrəsi nə qədərdir
B) 4
4. Kompleks + ionunda Cu²+ koordinasiya nömrəsi neçədir?
B) 4
5. Kompleks iondakı kompleksləşdiricinin koordinasiya nömrəsi neçədir: +4?
B) 6
6. K4 kompleks birləşməsində mərkəzi ionun yükünü təyin edin
B) +2
7. Kompleks ionun yükü nə qədərdir?
B) +2 – kompleksləşdirici maddənin Cu (II) olduğunu qəbul etsək
8. Dəmir duzları arasında mürəkkəb duzu müəyyənləşdirin:
A) K3
9. Kompleks 2+ ionunda Pt4+ koordinasiya nömrəsi neçədir?
A) 4
10. K2 kompleks ionunun yükünü təyin edin?
B) +2
11. Tetraammin mis(II) dixlorid adına hansı molekul uyğun gəlir?
B) Cl2
12. Kompleks ionun yükü nə qədərdir?
D) +3 – mürəkkəbləşdiricinin Cr (III) olduğunu fərz etsək
13. Mis (II) duzları arasında kompleks duzu təyin edin:
B) K2
14. Kompleks + ionunda Co3+ koordinasiya nömrəsi neçədir?
B) 6
15. K3 kompleks birləşməsində kompleksləşdiricinin yükünü təyin edin?
D) +3
16. Kalium tetraiodohidrat (II) adına hansı molekul uyğun gəlir?
A) K2
17. Kompleks ionun yükü nə qədərdir?
AT 2
18. Nikel (II) duzları arasında mürəkkəb duzu müəyyənləşdirin:
B) SO4
19. -3 kompleks ionunda Fe3+ koordinasiya nömrəsi neçədir?
AT 6
20. K3 kompleks birləşməsində kompleksləşdiricinin yükünü təyin edin?
B) +3
21. Gümüş diamin xlorid (I) adına hansı molekul uyğun gəlir?
B) Cl
22. K4 kompleks ionunun yükü nə qədərdir?
B) -4
23. Sink duzları arasında mürəkkəb duzu müəyyənləşdirin
B) Na2
24. 4+ kompleks ionunda Pd4+ koordinasiya nömrəsi neçədir?
D) 6
25. H2 kompleks birləşməsində kompleksləşdiricinin yükünü təyin edin?
B) +2
26. Kalium heksasiyanoferrat (II) adına hansı molekul uyğun gəlir?
D) K4
27. Kompleks ionun yükü nə qədərdir?
D) -2 – mürəkkəbləşdiricinin Co (II) olduğunu fərz etsək
27. Xrom (III) birləşmələri arasında kompleks birləşməni müəyyənləşdirin
B) [Cr (H2O) 2(NH3)4]Cl3
28. NO3 kompleks ionunda kobaltın (III) koordinasiya nömrəsi nə qədərdir?
B) 6
29. Cl2 kompleks birləşməsində kompleksləşdiricinin yükünü təyin edin
A) +3
30. Natrium tetraiodopalladat (II) adına hansı molekul uyğun gəlir?
D) Na2

-dan cavab Ceyms Bond[yeni başlayan]
Aman Tanrım

-dan cavab Pişik...[quru]
30 son

Kompleks birləşmələr komplekslərin yükünə görə təsnif edilir: katyonik - 2+, anion - 3-, neytral - 0;

tərkibinə və kimyəvi xassələrinə görə: turşular - H, əsaslar - OH, duzlar - SO4;

liqandların növünə görə: hidrokso komplekslər - K2, aqua komplekslər - Cl3, turşu kompleksləri (liqandlar - turşu anionları) - K4, qarışıq tipli komplekslər - K, Cl4.

Komplekslərin adları əsas götürülür ümumi qaydalar IUPAC: sağdan sola oxunur və yazılır, liqandlar - sonluğu ilə - o, anionlar - sonluğu ilə - at. Bəzi liqandların xüsusi adları ola bilər. Məsələn, H2O və NH3 liqand molekulları müvafiq olaraq aquo və amin adlanır.

Kompleks kationlar. Birincisi, daxili sferanın "o" sonu olan mənfi yüklü liqandları adlanır (xloro-, bromo-, nitro-, rhodano- və s.). Əgər onların sayı birdən çox olarsa, liqandların adlarından əvvəl di-, tri-, tetra-, penta-, hexa- və s. rəqəmləri əlavə olunur. Sonra neytral liqandlar adlandırılır, su molekulu "aquo" və ammonyak molekulu "ammin" adlanır. Neytral liqandların sayı birdən çox olarsa, di-, tri-, tetra- və s. rəqəmləri əlavə olunur.

Kompleks birləşmələrin nomenklaturası

Mürəkkəb birləşməyə ad verilərkən onun formulası sağdan sola oxunur. Konkret misallara baxaq:

Anion kompleksləri

Katyonik komplekslər

K3 kalium heksasiyanoferrat (III)

Natrium tetrahidroksialüminat

Na3 natrium heksanitrokobaltat (III)

SO4 tetraammin mis (II) sulfat

Cl3 heksaakvaxrom (III) xlorid

OH diamminegümüş (I) hidroksid

Mürəkkəb birləşmələrin adlarında eyni liqandların sayı ədədi prefikslərlə göstərilir, onlar liqandların adları ilə birlikdə yazılır: 2 - di, 3 - üç, 4 - tetra, 5 - penta, 6 - heksa, 7 - hepta, 8 - səkkiz.

Mənfi yüklü liqandların, müxtəlif turşuların anionlarının adları anionun tam adından (və ya adın kökündən) və -o hərfi ilə bitməsindən ibarətdir. Misal üçün:

I-yodo-

H-hidrido-

CO32-karbonat-

Liqand kimi fəaliyyət göstərən bəzi anionların xüsusi adları var:

OH-hidroksi-

S2-tio-

CN-siyano-

NO-nitrozo-

NO2-nitro-

Neytral liqandların adlarında adətən xüsusi prefikslərdən istifadə edilmir, məsələn: N2H4 - hidrazin, C2H4 - etilen, C5H5N - piridin.

Ənənəyə görə, az sayda liqandlar üçün xüsusi adlar qalır: H2O - aqua-, NH3 - amin, CO - karbonil, NO - nitrosil.

Müsbət yüklü liqandların adları -i hərfi ilə bitir: NO+ - nitrosilium, NO2+ - nitroylium və s.

Əgər mürəkkəbləşdirici element olan element kompleks anionun bir hissəsidirsə, o zaman elementin adının kökünə (rus və ya latın) -at şəkilçisi əlavə edilir və mötərizədə mürəkkəbləşdirici elementin oksidləşmə vəziyyəti göstərilir. (Nümunələr yuxarıdakı cədvəldə verilmişdir). Kompleksləşdirici maddə olan element kompleks Katin və ya xarici sferası olmayan neytral kompleksin bir hissəsidirsə, o zaman elementin rusca adı oksidləşmə vəziyyətini göstərən adda qalır. Məsələn: - tetrakarbonilnikel(0).

Bir çox üzvi liqandlar mürəkkəb tərkibə malikdirlər, buna görə də onların iştirakı ilə komplekslər üçün düsturlar tərtib edərkən rahatlıq üçün onların hərf təyinatlarından istifadə olunur:

C2O42-oksalato-ox

C5H5N piridin py

(NH2)2CO karbamid ur

NH2CH2CH2NH2 etilendiamin en

C5H5-siklopentadienil-cp

Ümumi kimya: dərslik / A. V. Zholnin; tərəfindən redaktə edilmiş V. A. Popkova, A. V. Zholnina. - 2012. - 400 s.: xəstə.

Fəsil 7. KOMPLEKS ƏLAQƏLƏR

Fəsil 7. KOMPLEKS ƏLAQƏLƏR

Kompleks əmələ gətirən elementlər həyatın təşkilatçısıdır.

K. B. Yatsimirsky

Kompleks birləşmələr birləşmələrin ən geniş və müxtəlif sinfidir. Canlı orqanizmlərin tərkibində biogen metalların zülallar, amin turşuları, porfirinlər, nuklein turşuları, karbohidratlar və makrosiklik birləşmələrlə mürəkkəb birləşmələri vardır. Ən mühüm həyat prosesləri kompleks birləşmələrin iştirakı ilə baş verir. Onların bəziləri (hemoqlobin, xlorofil, hemosiyanin, vitamin B 12 və s.) biokimyəvi proseslərdə mühüm rol oynayır. Bir çox dərman tərkibində metal kompleksləri var. Məsələn, insulin (sink kompleksi), vitamin B 12 (kobalt kompleksi), platinol (platin kompleksi) və s.

7.1. A. VERNERİN KOORDİNASİYA NƏZƏRİYYƏSİ

Kompleks birləşmələrin quruluşu

Zərrəciklər qarşılıqlı əlaqədə olduqda hissəciklərin qarşılıqlı koordinasiyası müşahidə olunur ki, bu da kompleks əmələ gəlmə prosesi kimi müəyyən edilə bilər. Məsələn, ionların nəmləndirilməsi prosesi aqua komplekslərin əmələ gəlməsi ilə başa çatır. Kompleksləşmə reaksiyaları elektron cütlərinin ötürülməsi ilə müşayiət olunur və birləşmələrin əmələ gəlməsinə və ya məhvinə səbəb olur. daha yüksək sifariş, sözdə kompleks (koordinasiya) birləşmələri. Kompleks birləşmələrin bir xüsusiyyəti onlarda donor-akseptor mexanizminə uyğun olaraq yaranan koordinasiya bağının olmasıdır:

Kompleks birləşmələr həm kristal vəziyyətində, həm də məhlulda mövcud olan birləşmələrdir

liqandlarla əhatə olunmuş mərkəzi atomun olmasıdır. Kompleks birləşmələr məhlulda müstəqil mövcud ola bilən sadə molekullardan ibarət daha yüksək dərəcəli mürəkkəb birləşmələr hesab edilə bilər.

Vernerin koordinasiya nəzəriyyəsinə görə kompleks birləşmə bölünür daxili Və xarici sfera. Mərkəzi atom ətrafındakı liqandlarla birlikdə kompleksin daxili sferasını təşkil edir. Adətən kvadrat mötərizələrə alınır. Kompleks birləşmədə qalan hər şey xarici sferanı təşkil edir və kvadrat mötərizənin xaricində yazılır. Müəyyən edilmiş mərkəzi atomun ətrafında müəyyən sayda liqandlar yerləşdiriləcək koordinasiya nömrəsi(kch). Koordinasiya olunmuş liqandların sayı ən çox 6 və ya 4-dür. Liqand mərkəzi atomun yaxınlığında koordinasiya yeri tutur. Koordinasiya həm liqandların, həm də mərkəzi atomun xassələrini dəyişir. Çox vaxt koordinasiya edilmiş liqandları sərbəst vəziyyətdə onlara xas olan kimyəvi reaksiyalardan istifadə etməklə aşkar etmək olmur. Daxili sferanın daha sıx bağlanmış hissəcikləri adlanır kompleks (kompleks ion). Mərkəzi atomla liqandlar arasında cəlbedici qüvvələr (kovalent rabitə mübadilə və (və ya) donor-akseptor mexanizmi ilə əmələ gəlir) və liqandlar arasında itələyici qüvvələr var. Əgər daxili sferanın yükü 0-dırsa, onda xarici koordinasiya sferası yoxdur.

Mərkəzi atom (kompleksləşdirici agent)- mürəkkəb birləşmədə mərkəzi mövqe tutan atom və ya ion. Kompleksləşdirici agentin rolunu ən çox sərbəst orbitalları və kifayət qədər böyük müsbət nüvə yükü olan hissəciklər yerinə yetirir və buna görə də elektron qəbulediciləri ola bilər. Bunlar keçid elementlərinin kationlarıdır. Ən güclü kompleksləşdirici maddələr IB və VIIIB qruplarının elementləridir. Nadir hallarda kompleksləşdirici agent kimi

Əsas agentlər d-elementlərin neytral atomları və müxtəlif oksidləşmə dərəcələrində qeyri-metalların atomlarıdır - . Kompleksləşdirici agent tərəfindən təmin edilən sərbəst atom orbitallarının sayı onun koordinasiya nömrəsini müəyyən edir. Koordinasiya nömrəsinin dəyəri bir çox amillərdən asılıdır, lakin adətən o, kompleksləşən ionun yükünün iki qatına bərabərdir:

Liqandlar- kompleksləşdirici ilə birbaşa əlaqəli olan və elektron cütlərinin donoru olan ionlar və ya molekullar. Sərbəst və mobil elektron cütlərinə malik olan bu elektron zəngin sistemlər elektron donorları ola bilər, məsələn:

p-elementlərinin birləşmələri kompleks əmələ gətirən xüsusiyyətlər nümayiş etdirir və kompleks birləşmədə liqand rolunu oynayır. Liqandlar atomlar və molekullar ola bilər (zülallar, amin turşuları, nuklein turşuları, karbohidratlar). Mürəkkəbləşdirici ilə liqandların əmələ gətirdiyi bağların sayına görə liqandlar mono-, iki- və polidentatlı liqandlara bölünür. Yuxarıdakı liqandlar (molekullar və anionlar) bir elektron cütünün donorları olduqları üçün monodentatlıdırlar. Bidentatlı liqandlara iki elektron cütü verə bilən iki funksional qrupdan ibarət molekullar və ya ionlar daxildir:

Polidentatlı liqandlara 6 dişli etilendiamintetraasetik turşu liqandları daxildir:

Mürəkkəb birləşmənin daxili sferasında hər bir liqandın tutduğu yerlərin sayı deyilir liqandın koordinasiya qabiliyyəti (dentat). Mərkəzi atomla koordinasiya əlaqəsinin formalaşmasında iştirak edən liqandın elektron cütlərinin sayı ilə müəyyən edilir.

Mürəkkəb birləşmələrə əlavə olaraq, koordinasiya kimyası sulu məhlulda tərkib hissələrinə parçalanan, bərk vəziyyətdə bir çox hallarda mürəkkəb olanlara bənzər şəkildə qurulan, lakin qeyri-sabit olan ikiqat duzları, kristal hidratları əhatə edir.

Tərkibində və funksiyalarında ən sabit və müxtəlif komplekslər d elementləri tərəfindən əmələ gəlir. Xüsusilə böyük əhəmiyyət kəsb edir keçid elementlərinin kompleks birləşmələrinə malikdir: dəmir, manqan, titan, kobalt, mis, sink və molibden. Biogen s-elementlər (Na, K, Mg, Ca) yalnız müəyyən tsiklik quruluşun liqandları ilə kompleks birləşmələr əmələ gətirir, həm də kompleksləşdirici agent kimi çıxış edir. Əsas hissə R-elementlər (N, P, S, O) kompleksləşdirən hissəciklərin (liqandların), o cümlədən bioliqandların aktiv aktiv hissəsidir. Bu onların bioloji əhəmiyyətidir.

Buna görə də komplekslər yaratmaq qabiliyyəti kimyəvi elementlərin ümumi xüsusiyyətidir Dövri Cədvəl, bu qabiliyyət aşağıdakı ardıcıllıqla azalır: f> d> səh> s.

7.2. MÜRƏKKƏB BİRLİKLƏRİN ƏSAS HİSSƏLƏRİNİN YÜKLƏMƏSİNİN MƏYYƏNDİRİLMƏSİ

Mürəkkəb birləşmənin daxili sferasının yükü onu əmələ gətirən hissəciklərin yüklərinin cəbri cəmidir. Məsələn, kompleksin yükünün böyüklüyü və işarəsi aşağıdakı kimi müəyyən edilir. Alüminium ionunun yükü +3, altı hidroksid ionunun ümumi yükü -6-dır. Buna görə də, kompleksin yükü (+3) + (-6) = -3 və kompleksin düsturu 3-dür. Kompleks ionun yükü ədədi olaraq xarici sferanın ümumi yükünə bərabərdir və işarəsi ilə əksdir. Məsələn, K 3 xarici kürəsinin yükü +3-dür. Buna görə də kompleks ionunun yükü -3-dür. Kompleksləşdirici maddənin yükü böyüklüyünə görə bərabərdir və kompleks birləşmənin bütün digər hissəciklərinin yüklərinin cəbri cəminə işarəsi ilə əksdir. Deməli, K 3-də dəmir ionunun yükü +3-dür, çünki kompleks birləşmənin bütün digər hissəciklərinin ümumi yükü (+3) + (-6) = -3-dür.

7.3. KOMPLEKS ƏLAQƏLƏRİN NOMENKLATURASİ

Nomenklaturanın əsasları Vernerin klassik əsərlərində işlənmişdir. Onlara uyğun olaraq kompleks birləşmədə əvvəlcə kation, sonra isə anion adlanır. Əgər birləşmə qeyri-elektrolit tiplidirsə, o zaman bir sözlə deyilir. Mürəkkəb ionun adı bir sözlə yazılır.

Neytral liqand molekulla eyni adlanır və anion liqandlarına “o” əlavə olunur. Koordinasiya edilmiş su molekulu üçün "aqua-" təyinatı istifadə olunur. Kompleksin daxili sferasında eyni liqandların sayını göstərmək üçün liqandların adından əvvəl prefiks kimi yunan rəqəmləri di-, tri-, tetra-, penta-, heksa- və s. Monon prefiksi istifadə olunur. Liqandlar əlifba sırası ilə verilmişdir. Liqandın adı vahid bir bütöv kimi qəbul edilir. Liqandın adından sonra mötərizədə Roma rəqəmləri ilə göstərilən oksidləşmə vəziyyətinin göstəricisi ilə mərkəzi atomun adı gəlir. Ammin sözü (iki "m" ilə) ammonyakla əlaqədar yazılır. Bütün digər aminlər üçün yalnız bir “m” istifadə olunur.

C1 3 - heksamin kobalt (III) xlorid.

C1 3 - akvapentammin kobalt (III) xlorid.

Cl 2 - pentametilammin xlorokobalt (III) xlorid.

Diamminedibromoplatin (II).

Əgər kompleks ion aniondursa, onun Latın adında “am” sonluğu var.

(NH 4) 2 - ammonium tetraxloropalladat (II).

K - kalium pentabromoammin platinat (IV).

K 2 - kalium tetrarodanokobaltat (II).

Mürəkkəb liqandın adı adətən mötərizə içərisində olur.

NO 3 - dikloro-di-(etilendiamin) kobalt (III) nitrat.

Br - bromo-tris-(trifenilfosfin) platin (II) bromid.

Bir liqandın iki mərkəzi ionu bağladığı hallarda, adından əvvəl yunan hərfi istifadə olunurμ.

Belə liqandlar deyilir körpü və sonuncu qeyd olunur.

7.4. KOMPLEKS BİRLİKLƏRİN KİMYİ BAĞI VƏ QURULUŞU

Kompleks birləşmələrin əmələ gəlməsində liqandla mərkəzi atom arasında donor-akseptor qarşılıqlı təsirləri mühüm rol oynayır. Elektron cütünün donoru adətən liqand olur. Akseptor, sərbəst orbitalları olan mərkəzi atomdur. Bu bağ güclüdür və kompleks həll edildikdə (qeyri-ionik) qırılmır və buna deyilir koordinasiya.

Donor-akseptor mexanizminə görə o-əlaqələrlə yanaşı, π- bağları da əmələ gəlir. Bu halda donor metal ionudur ki, o, qoşalaşmış d-elektronlarını enerji baxımından əlverişli boş orbitallara malik olan liqandaya verir. Belə əlaqələrə dativ deyilir. Onlar formalaşır:

a) metalın boş p-orbitallarının σ rabitəsinə daxil olmayan elektronları ehtiva edən metalın d-orbitalı ilə üst-üstə düşməsinə görə;

b) liqandın boş d-orbitalları metalın dolu d-orbitalları ilə üst-üstə düşdükdə.

Onun gücünün ölçüsü liqandın və mərkəzi atomun orbitallarının üst-üstə düşmə dərəcəsidir. Mərkəzi atomun bağlarının istiqaməti kompleksin həndəsəsini müəyyən edir. Bağların istiqamətini izah etmək üçün mərkəzi atomun atom orbitallarının hibridləşməsi haqqında fikirlərdən istifadə olunur. Mərkəzi atomun hibrid orbitalları qeyri-bərabər atom orbitallarının qarışmasının nəticəsidir, nəticədə orbitalların forması və enerjisi qarşılıqlı olaraq dəyişir və yeni orbitallar əmələ gəlir. eyni forma və enerji. Hibrid orbitalların sayı həmişə orijinalların sayına bərabərdir. Hibrid buludlar atomda bir-birindən maksimum məsafədə yerləşir (cədvəl 7.1).

Cədvəl 7.1. Kompleksləşdirici maddənin atom orbitallarının hibridləşməsinin növləri və bəzi kompleks birləşmələrin həndəsəsi.

Kompleksin fəza quruluşu valentlik orbitallarının hibridləşmə növü və onun valentlik enerji səviyyəsində olan tək elektron cütlərinin sayı ilə müəyyən edilir.

Liqand və kompleksləşdirici agent arasında donor-akseptor qarşılıqlı təsirinin səmərəliliyi və nəticədə, onlar arasındakı əlaqənin gücü (kompleksin sabitliyi) onların qütbləşmə qabiliyyəti ilə müəyyən edilir, yəni. xarici təsir altında elektron qabıqlarını çevirmək qabiliyyəti. Bu meyara əsasən reagentlər bölünür "çətin" və ya aşağı qütbləşə bilən, və "yumşaq" - asanlıqla qütbləşə bilir. Atomun, molekulun və ya ionun polaritesi onun ölçüsündən və elektron təbəqələrinin sayından asılıdır. Bir hissəciyin radiusu və elektronları nə qədər kiçik olsa, o qədər az qütbləşir. Bir hissəciyin radiusu nə qədər kiçik və elektronu nə qədər az olarsa, bir o qədər pis qütbləşir.

Sərt turşular liqandların (bərk əsasların) elektronmənfi O, N, F atomları ilə güclü (bərk) komplekslər, yumşaq turşular isə elektronmənfiliyi aşağı və yüksək olan liqandların donor P, S və I atomları ilə güclü (yumşaq) komplekslər əmələ gətirir. qütbləşmə qabiliyyəti. Biz burada “bəyənməklə kimi” ümumi prinsipinin təzahürünü görürük.

Natrium və kalium ionları sərtliyinə görə praktiki olaraq biosubstratlarla sabit komplekslər əmələ gətirmir və fizioloji mühitlərdə su kompleksləri şəklində olur. Ca 2 + və Mg 2 + ionları zülallarla kifayət qədər sabit komplekslər əmələ gətirir və buna görə də fizioloji mühitlərdə həm ion, həm də bağlı vəziyyətdə olur.

d-elementlərinin ionları biosubstratlar (zülallar) ilə güclü komplekslər əmələ gətirir. Yumşaq turşular isə Cd, Pb, Hg yüksək zəhərlidir. R-SH sulfhidril qrupları olan zülallarla güclü komplekslər əmələ gətirirlər:

Siyanid ionu zəhərlidir. Yumşaq liqand biosubstratlarla komplekslərdə d-metallarla aktiv şəkildə qarşılıqlı əlaqədə olur və sonuncunu aktivləşdirir.

7.5. KOMPLEKS BİRLİKLƏRİN AYRILMASI. KOMPLEKSLERİN SABİTLİYİ. LABİL VƏ İNERT KOMPLEKSLER

Mürəkkəb birləşmələr suda həll edildikdə, adətən güclü elektrolitlər kimi xarici və daxili sferaların ionlarına parçalanır, çünki bu ionlar əsasən elektrostatik qüvvələrlə ionogen şəkildə bağlanır. Bu, kompleks birləşmələrin ilkin dissosiasiyası kimi qiymətləndirilir.

Mürəkkəb birləşmənin ikincili dissosiasiyası daxili sferanın onun tərkib hissələrinə parçalanmasıdır. Bu proses zəif elektrolitlər kimi baş verir, çünki daxili sferanın hissəcikləri qeyri-ion (kovalent bağlarla) bağlanır. Dissosiasiya mərhələli xarakter daşıyır:

Mürəkkəb birləşmənin daxili sferasının sabitliyini keyfiyyətcə xarakterizə etmək üçün onun tam dissosiasiyasını təsvir edən bir tarazlıq sabiti istifadə olunur. kompleksin qeyri-sabitlik sabiti(Kn). Mürəkkəb anion üçün qeyri-sabitlik sabitinin ifadəsi aşağıdakı formaya malikdir:

Kn dəyəri nə qədər aşağı olarsa, kompleks birləşmənin daxili sferası bir o qədər sabitdir, yəni. sulu məhlulda nə qədər az dissosiasiya olunur. Son zamanlar Kn əvəzinə sabitlik sabitinin qiyməti (Ku) istifadə olunur - Kn-in qarşılığı. Ku dəyəri nə qədər yüksək olarsa, kompleks daha sabitdir.

Sabitlik sabitləri liqand mübadiləsi proseslərinin istiqamətini proqnozlaşdırmağa imkan verir.

Sulu bir məhlulda metal ionu su kompleksləri şəklində mövcuddur: 2 + - hexaquatic dəmir (II), 2 + - tetraaqua mis (II). Hidratlanmış ionlar üçün düsturlar yazarkən nəmləndirici qabığın koordinasiya olunmuş su molekullarını göstərmirik, lakin onları nəzərdə tuturuq. Metal ionu ilə hər hansı liqand arasında kompleksin əmələ gəlməsi daxili koordinasiya sferasında su molekulunun bu liqandla əvəzlənməsi reaksiyası kimi qəbul edilir.

Liqand mübadiləsi reaksiyaları S N -Tip reaksiyalarının mexanizminə uyğun olaraq gedir. Misal üçün:

Cədvəl 7.2-də verilmiş sabitlik sabitlərinin dəyərləri kompleksləşmə prosesi ilə əlaqədar olaraq sulu məhlullarda ionların güclü bağlanmasının baş verdiyini göstərir ki, bu da ionların, xüsusən də polidentat liqandlarının bağlanması üçün bu tip reaksiyaların istifadəsinin effektivliyini göstərir.

Cədvəl 7.2. Sirkonium komplekslərinin sabitliyi

İon mübadiləsi reaksiyalarından fərqli olaraq, kompleks birləşmələrin əmələ gəlməsi çox vaxt kvazi ani proses deyil. Məsələn, dəmir (III) nitrilotrimetilenfosfon turşusu ilə reaksiya verdikdə 4 gündən sonra tarazlıq yaranır. Komplekslərin kinetik xüsusiyyətləri üçün aşağıdakı anlayışlardan istifadə olunur: labil(tez reaksiya verir) və inert(reaksiya yavaş). Q.Taubenin təklifinə əsasən labil komplekslər otaq temperaturunda və 0,1 M məhlul konsentrasiyasında 1 dəqiqə ərzində liqandları tam mübadilə edənlər hesab edilir. Termodinamik anlayışları aydın şəkildə ayırmaq lazımdır [güclü (sabit)/ kövrək (qeyri-sabit)] və kinetik [ inert və labil] komplekslər.

Dəbsiz komplekslərdə liqandların əvəzlənməsi tez baş verir və tarazlıq tez qurulur. İnert komplekslərdə liqand əvəzlənməsi yavaş-yavaş baş verir.

Beləliklə, turşu mühitdə inert kompleks 2+ termodinamik cəhətdən qeyri-sabitdir: qeyri-sabitlik sabiti 10 -6, labil kompleks 2- isə çox sabitdir: sabitlik sabiti 10 -30. Taube komplekslərin labilliyini mərkəzi atomun elektron quruluşu ilə əlaqələndirir. Komplekslərin hərəkətsizliyi əsasən natamam d-qabıqlı ionlar üçün xarakterikdir. İnert komplekslərə Co və Cr kompleksləri daxildir. Xarici s 2 p 6 səviyyəli bir çox kationların sianid kompleksləri labildir.

7.6. KOMPLEKSLƏRİN KİMYƏSİ XÜSUSİYYƏTLƏRİ

Kompleksləşmə prosesləri praktiki olaraq kompleksi əmələ gətirən bütün hissəciklərin xassələrinə təsir göstərir. Liqand ilə kompleksləşdirici agent arasındakı bağların gücü nə qədər yüksək olarsa, məhlulda mərkəzi atom və liqandların xassələri bir o qədər az görünür və kompleksin xüsusiyyətləri bir o qədər nəzərə çarpır.

Kompleks birləşmələr mərkəzi atomun koordinasiya doymamışlığı (sərbəst orbitallar var) və liqandların sərbəst elektron cütlərinin olması nəticəsində kimyəvi və bioloji aktivlik nümayiş etdirir. Bu halda kompleks mərkəzi atom və liqandların xassələrindən fərqlənən elektrofilik və nukleofil xüsusiyyətlərə malikdir.

Kompleksin nəmləndirici qabığının strukturunun kimyəvi və bioloji fəaliyyətə təsirini nəzərə almaq lazımdır. Təhsil prosesi

Komplekslərin əmələ gəlməsi kompleks birləşmənin turşu-əsas xassələrinə təsir göstərir. Mürəkkəb turşuların əmələ gəlməsi müvafiq olaraq turşunun və ya əsasın gücünün artması ilə müşayiət olunur. Beləliklə, sadələrdən mürəkkəb turşular əmələ gəldikdə, H + ionları ilə bağlanma enerjisi azalır və müvafiq olaraq turşunun gücü artır. Əgər OH - ionu xarici sferada yerləşirsə, onda kompleks kation ilə xarici sferanın hidroksid ionu arasındakı əlaqə azalır və kompleksin əsas xassələri artır. Məsələn, mis hidroksid Cu(OH) 2 zəif, az həll olunan əsasdır. Ammonyak məruz qaldıqda mis ammonyak (OH) 2 əmələ gəlir. Cu 2+ ilə müqayisədə 2+ yük sıxlığı azalır, OH - ionları ilə əlaqə zəifləyir və (OH) 2 özünü güclü əsas kimi aparır. Kompleksləşdirici agentlə birləşən liqandların turşu-əsas xassələri adətən onların sərbəst vəziyyətdə olan turşu-əsas xassələrindən daha qabarıq olur. Məsələn, hemoglobin (Hb) və ya oksihemoqlobin (HbO 2) turşu xüsusiyyətləri liqand olan qlobin zülalının sərbəst karboksil qrupları hesabına ННb ↔ Н + + Hb - . Eyni zamanda, globin zülalının amin qruplarına görə hemoglobin anionu əsas xüsusiyyətlər nümayiş etdirir və buna görə də turşu oksidi CO 2 ilə birləşərək karbaminohemoqlobin anionunu (HbCO 2 -): CO 2 + Hb - ↔ HbCO 2 - .

Komplekslər sabit oksidləşmə hallarını əmələ gətirən kompleksləşdirici maddənin redoks çevrilmələri hesabına redoks xüsusiyyətlərini nümayiş etdirir. Kompleksləşmə prosesi d elementlərinin reduksiya potensialına güclü təsir göstərir. Əgər kationların azaldılmış forması verilmiş liqandla onun oksidləşmiş formasından daha stabil kompleks əmələ gətirirsə, onda potensial artır. Potensialın azalması oksidləşmiş forma daha sabit bir kompleks meydana gətirdikdə baş verir. Məsələn, oksidləşdirici maddələrin təsiri altında: nitritlər, nitratlar, NO 2, H 2 O 2, mərkəzi atomun oksidləşməsi nəticəsində hemoglobin methemoqlobinə çevrilir.

Altıncı orbital oksihemoqlobinin əmələ gəlməsində istifadə olunur. Eyni orbital dəm qazı ilə bağların yaranmasında iştirak edir. Nəticədə dəmirlə makrosiklik kompleks yaranır - karboksihemoqlobin. Bu kompleks hemin tərkibindəki dəmir-oksigen kompleksindən 200 dəfə daha sabitdir.

düyü. 7.1.İnsan orqanizmində hemoglobinin kimyəvi çevrilmələri. Kitabdan sxem: Slesarev V.I. Canlı kimyanın əsasları, 2000

Kompleks ionların əmələ gəlməsi kompleksləşən ionların katalitik fəaliyyətinə təsir göstərir. Bəzi hallarda aktivlik artır. Bu, məhlulda ara məhsulların yaradılmasında iştirak edə bilən və reaksiyanın aktivləşmə enerjisini azalda bilən böyük struktur sistemlərin əmələ gəlməsi ilə bağlıdır. Məsələn, H 2 O 2-yə Cu 2+ və ya NH 3 əlavə edilərsə, parçalanma prosesi sürətlənmir. Qələvi mühitdə əmələ gələn 2+ kompleksinin iştirakı ilə hidrogen peroksidin parçalanması 40 milyon dəfə sürətlənir.

Beləliklə, hemoglobində kompleks birləşmələrin xüsusiyyətlərini nəzərdən keçirə bilərik: turşu-əsas, kompleksləşmə və redoks.

7.7. KOMPLEKS ƏLAQƏLƏRİN TƏSNİFATI

Mürəkkəb birləşmələri təsnif etmək üçün müxtəlif prinsiplərə əsaslanan bir neçə sistem mövcuddur.

1. Kompleks birləşmənin müəyyən birləşmələr sinfinə aid olmasına görə:

Kompleks turşular H 2;

Kompleks əsaslar OH;

Kompleks duzlar K4.

2. Liqandın təbiətinə görə: aqua komplekslər, ammonyak, acido kompleksləri (müxtəlif turşuların anionları, K 4 liqand rolunu oynayır; hidroksokomplekslər (hidroksil qrupları, K 3 liqandlar kimi çıxış edir); makrosiklik liqandlarla komplekslər, içərisində mərkəzi atom.

3.Kompleksin yükünün işarəsinə görə: Cl 3 kompleks birləşməsində katyonik - kompleks kation; anion - kompleks K birləşməsində kompleks anion; neytral - kompleksin yükü 0. Kompleks birləşmənin xarici sferası yoxdur, məsələn. Bu xərçəng əleyhinə dərman formulasıdır.

4.Kompleksin daxili quruluşuna görə:

a) kompleksləşdirici maddənin atomlarının sayından asılı olaraq: mononüvəli- kompleks hissəcik kompleksləşdirici maddənin bir atomunu ehtiva edir, məsələn, Cl 3 ; çox nüvəli- kompleks hissəcikdə kompleksləşdirici maddənin bir neçə atomu var - dəmir-zülal kompleksi:

b) liqandların növlərinin sayından asılı olaraq komplekslər fərqləndirilir: homojen (tək liqand), bir növ liqand ehtiva edir, məsələn, 2+ və bənzərsiz (çox liqand)- iki növ və ya daha çox liqandlar, məsələn, Pt(NH 3) 2 Cl 2. Kompleksə NH 3 və Cl - liqandları daxildir. Daxili sferada müxtəlif liqandlar olan kompleks birləşmələr ilə xarakterizə olunur həndəsi izomerizm, daxili sferanın eyni tərkibi ilə, içindəki liqandlar bir-birinə nisbətən fərqli yerləşdikdə.

Kompleks birləşmələrin həndəsi izomerləri təkcə fiziki və kimyəvi xassələri ilə deyil, həm də bioloji aktivliyi ilə fərqlənir. Pt(NH 3) 2 Cl 2-nin cis izomeri açıq-aşkar antitümör aktivliyinə malikdir, lakin trans izomeri yoxdur;

c) mononüvəli kompleksləri əmələ gətirən liqandların sıxlığından asılı olaraq qrupları ayırmaq olar:

monodentat liqandları olan mononüvəli komplekslər, məsələn 3+;

Polidentat liqandları olan mononüvəli komplekslər. Polidentat liqandları olan kompleks birləşmələr adlanır xelat birləşmələri;

d) kompleks birləşmələrin siklik və asiklik formaları.

7.8. XELAT KOMPLEKSLERİ. KOMPLEKSONLAR. KOMPLEKSONATLAR

Xelatlaşdırıcı agentin bir molekuluna aid iki və ya daha çox donor atomuna bir metal ionunun əlavə edilməsi nəticəsində əmələ gələn siklik strukturlar adlanır. xelat birləşmələri. Məsələn, mis glisinat:

Onlarda kompleksləşdirici agent, sanki, liqandaya aparır, pəncələr kimi bağlarla örtülür, buna görə də digər şeylər bərabər olduqda, üzükləri olmayan birləşmələrdən daha yüksək sabitliyə malikdirlər. Ən sabit dövrələr beş və ya altı keçiddən ibarət olan dövrələrdir. Bu qayda ilk dəfə L.A. Çuqayev. Fərq

xelat kompleksinin sabitliyi və onun qeyri-tsiklik analoqunun sabitliyi deyilir xelasiya effekti.

2 növ qrupdan ibarət polidentat liqandlar xelatlaşdırıcı maddələr kimi çıxış edir:

1) mübadilə reaksiyaları hesabına kovalent qütb rabitələri yaratmağa qadir olan qruplar (proton donorları, elektron cütlərinin qəbulediciləri) -CH 2 COOH, -CH 2 PO(OH) 2, -CH 2 SO 2 OH, - turşu qrupları (mərkəzlər);

2) elektron cüt donor qrupları: ≡N, >NH, >C=O, -S-, -OH, - əsas qruplar (mərkəzlər).

Əgər belə liqandlar kompleksin daxili koordinasiya sferasını doyurursa və metal ionunun yükünü tamamilə neytrallaşdırırsa, onda birləşmələr adlanır. kompleks daxilində. Məsələn, mis glisinat. Bu kompleksdə heç bir xarici sfera yoxdur.

Molekulunda əsas və turşu mərkəzləri olan üzvi maddələrin böyük bir qrupu deyilir komplekslər. Bunlar çox əsaslı turşulardır. Metal ionları ilə qarşılıqlı təsirdə olduqda kompleksonların əmələ gətirdiyi xelat birləşmələri adlanır komplekslər, məsələn, etilendiamintetraasetik turşu ilə maqnezium kompleksonat:

Sulu məhlulda kompleks anion şəklində mövcuddur.

Komplekslər və kompleksonatlar canlı orqanizmlərin daha mürəkkəb birləşmələrinin sadə modelidir: amin turşuları, polipeptidlər, zülallar, nuklein turşuları, fermentlər, vitaminlər və bir çox digər endogen birləşmələr.

Hal-hazırda, müxtəlif funksional qrupları olan çoxlu sintetik komplekslər istehsal olunur. Əsas komplekslərin düsturları aşağıda təqdim olunur:

Komplekslər, müəyyən şərtlər altında, bir metal ionu (s-, p- və ya d-element) ilə koordinasiya əlaqəsi yaratmaq üçün tək elektron cütlərini (bir neçə) təmin edə bilər. Nəticədə 4-, 5-, 6- və ya 8-üzvlü halqalara malik sabit xelat tipli birləşmələr əmələ gəlir. Reaksiya geniş pH diapazonunda baş verir. PH-dan, kompleksləşdirici maddənin təbiətindən və liqandla nisbətindən asılı olaraq, müxtəlif gücdə və həll olunan kompleksonatlar əmələ gəlir. Komplekslərin əmələ gəlməsinin kimyası sulu məhlulda dissosiasiya olunan natrium duzu EDTA (Na 2 H 2 Y) misalından istifadə edərək tənliklərlə təmsil oluna bilər: Na 2 H 2 Y → 2Na + + H 2 Y 2- və H 2 Y 2- ionu metal kationlarının oksidləşmə dərəcəsindən asılı olmayaraq, metalların ionları ilə qarşılıqlı əlaqədə olur, əksər hallarda bir metal ionu bir komplekson molekulu ilə qarşılıqlı təsir göstərir (1:1). Reaksiya kəmiyyətcə davam edir (Kp >10 9).

Komplekslər və kompleksonatlar geniş pH diapazonunda amfoter xüsusiyyətlər nümayiş etdirir, oksidləşmə-reduksiya reaksiyalarında iştirak etmək qabiliyyəti, kompleks əmələ gətirir, metalın oksidləşmə dərəcəsindən, koordinasiya doymasından asılı olaraq müxtəlif xassələrə malik birləşmələr əmələ gətirir, elektrofil və nukleofil xüsusiyyətlərə malikdir. . Bütün bunlar çox sayda hissəcikləri bağlamaq qabiliyyətini müəyyənləşdirir ki, bu da az miqdarda reagentin böyük və müxtəlif problemləri həll etməyə imkan verir.

Komplekslərin və kompleksonatların digər danılmaz üstünlüyü onların aşağı toksikliyi və zəhərli hissəcikləri çevirmək qabiliyyətidir.

aşağı zəhərli və hətta bioloji aktivliyə çevrilir. Komplekslərin məhv edilməsinin məhsulları bədəndə yığılmır və zərərsizdir. Kompleksantların üçüncü xüsusiyyəti onlardan mikroelementlərin mənbəyi kimi istifadə etmək imkanıdır.

Həzm qabiliyyətinin artması mikroelementin bioloji aktiv formada daxil olması və yüksək membran keçiriciliyinə malik olması ilə bağlıdır.

7.9. FOSFOR TƏRKİBİ OLAN METAL KOMPLEKSONATLARI - MİKRO-VƏ MAKROELEMENTLƏRİN BİOLOJİ AKTİV VƏZİYYƏTƏ ÇEVİRİLMƏSİNİN EFFEKTİV FORMASI VƏ KİMYASININ BİOLOJİ ELEMETİNİN Öyrənilməsi MODELİ

Konsepsiya bioloji fəaliyyət hadisələrin geniş spektrini əhatə edir. Kimyəvi təsirlər nöqteyi-nəzərindən bioloji aktiv maddələr (BAS) dedikdə, ümumiyyətlə, bioloji sistemlərə təsir göstərə bilən, onların həyati funksiyalarını tənzimləyən maddələr başa düşülür.

Belə təsir göstərmək qabiliyyəti bioloji aktivlik nümayiş etdirmək qabiliyyəti kimi şərh olunur. Tənzimləmə stimullaşdırma, inhibə, müəyyən təsirlərin inkişafı təsirlərində özünü göstərə bilər. Bioloji fəaliyyətin ifrat təzahürüdür biosidal fəaliyyət, biosid maddəsinin orqanizmə təsiri nəticəsində sonuncu öldüyü zaman. Daha aşağı konsentrasiyalarda, əksər hallarda, biosidlər canlı orqanizmlərə öldürücü deyil, stimullaşdırıcı təsir göstərir.

Hazırda məlumdur böyük rəqəm belə maddələr. Bununla belə, bir çox hallarda məlum bioloji aktiv maddələrin istifadəsi qeyri-kafi istifadə olunur, çox vaxt effektivliyi maksimumdan uzaq olur və istifadəsi çox vaxt bioloji aktiv maddələrə modifikatorların daxil edilməsi ilə aradan qaldırıla bilən yan təsirlərə səbəb olur.

Fosfor tərkibli kompleksonatlar metalın təbiətindən, oksidləşmə dərəcəsindən, koordinasiya doymasından, hidrasiya qabığının tərkibindən və quruluşundan asılı olaraq müxtəlif xassələrə malik birləşmələr əmələ gətirir. Bütün bunlar kompleksonatların çoxfunksiyalılığını, onların unikal substoixiometrik təsir qabiliyyətini,

ümumi ion effektinə malikdir və tibbdə, biologiyada, ekologiyada və xalq təsərrüfatının müxtəlif sahələrində geniş tətbiqini təmin edir.

Kompleks bir metal ionu ilə əlaqələndirildikdə, elektron sıxlığının yenidən bölüşdürülməsi baş verir. Donor-akseptor qarşılıqlı təsirində tək elektron cütünün iştirakı ilə əlaqədar olaraq liqandın (kompleksonun) elektron sıxlığı mərkəzi atoma keçir. Liqanda nisbi mənfi yükün azalması reaktivlərin Coulomb itkisini azaltmağa kömək edir. Buna görə də, əlaqələndirilmiş liqand reaksiya mərkəzində artıq elektron sıxlığı olan bir nukleofilik reagentin hücumu üçün daha əlçatan olur. Elektron sıxlığının kompleksondan metal ionuna keçməsi karbon atomunun müsbət yükünün nisbi artmasına və buna görə də nukleofil reagentin, hidroksil ionunun daha asan hücumuna səbəb olur. Bioloji sistemlərdə metabolik prosesləri kataliz edən fermentlər arasında hidroksilləşdirilmiş kompleks orqanizmin fermentativ təsir və detoksifikasiya mexanizmində mərkəzi yerlərdən birini tutur. Fermentin substratla çoxnöqtəli qarşılıqlı təsiri nəticəsində konvergensiyanı təmin edən oriyentasiya baş verir. aktiv qruplar aktiv mərkəzdə və reaksiyanın molekuldaxili rejimə keçməsi, reaksiya başlamazdan və formalaşmadan əvvəl keçid vəziyyəti FCM-nin enzimatik funksiyasını təmin edən . Ferment molekullarında konformasiya dəyişiklikləri baş verə bilər. Koordinasiya mərkəzi ion və liqand arasında redoks qarşılıqlı əlaqəsi üçün əlavə şərait yaradır, çünki oksidləşdirici maddə ilə azaldıcı agent arasında elektronların ötürülməsini təmin edən birbaşa əlaqə qurulur. FCM keçid metal kompleksləri elektron keçidləri ilə xarakterizə edilə bilər L-M növü, M-L, M-L-M, həm metalın (M), həm də liqandların (L) orbitallarını əhatə edir, onlar müvafiq olaraq donor-akseptor bağları ilə kompleksdə bağlıdırlar. Komplekslər çoxnüvəli komplekslərin elektronlarının müxtəlif oksidləşmə vəziyyətlərində eyni və ya fərqli elementlərin mərkəzi atomları arasında salındığı körpü rolunu oynaya bilər. (elektron və proton ötürmə kompleksləri). Komplekslər metal kompleksonatların reduksiya xassələrini müəyyən edir ki, bu da onlara yüksək antioksidant, adaptogen xüsusiyyətlər və homeostatik funksiyalar nümayiş etdirməyə imkan verir.

Beləliklə, komplekslər mikroelementləri bədən üçün əlçatan olan bioloji aktiv formaya çevirir. Onlar sabit əmələ gəlir

daha koordinasiyalı doymuş hissəciklər, biokompleksləri məhv edə bilməyən və buna görə də aşağı zəhərli formalar. Kompleksatlar orqanizmdə mikroelement homeostazının pozulması hallarında faydalı təsir göstərir. Keçid elementlərinin kompleksonat şəklində olan ionları orqanizmdə yüksək konsentrasiyalı qradiyentin və membran potensialının yaradılmasında iştirakı ilə hüceyrələrin mikroelementlərə yüksək həssaslığını təyin edən amil kimi çıxış edir. Keçid metal kompleksləri FCM biotənzimləyici xüsusiyyətlərə malikdir.

FCM-nin tərkibində turşu və əsas mərkəzlərin olması amfoter xassələri və onların turşu-qələvi tarazlığının (izohidrik vəziyyət) saxlanmasında iştirakını təmin edir.

Kompleksdə fosfonik qrupların sayının artması ilə həll olunan və zəif həll olunan komplekslərin tərkibi və əmələ gəlməsi şərtləri dəyişir. Fosfonik qrupların sayının artması daha geniş pH diapazonunda zəif həll olunan komplekslərin əmələ gəlməsinə kömək edir və onların mövcud olduğu bölgəni asidik bölgəyə keçirir. Komplekslərin parçalanması pH 9-dan yuxarı olduqda baş verir.

Komplekslərlə mürəkkəb əmələgəlmə proseslərinin öyrənilməsi biotənzimləyicilərin sintezi üçün metodların işlənib hazırlanmasına imkan verdi:

Koloidal kimyəvi formada uzun müddət fəaliyyət göstərən böyümə stimulyatorları titan və dəmirin polinüvəli homo- və heterokompleks birləşmələridir;

Suda həll olunan formada böyümə stimulyatorları. Bunlar kompleksonlara və qeyri-üzvi liqandlara əsaslanan çox liqandlı titan kompleksonatlardır;

Artım inhibitorları s-elementlərinin fosfor tərkibli kompleksləridir.

Sintezləşdirilmiş preparatların böyümə və inkişafa bioloji təsiri bitkilər, heyvanlar və insanlar üzərində aparılan xroniki təcrübələrdə öyrənilmişdir.

Biotənzimləmə- bu, tibbdə, heyvandarlıqda və bitkiçilikdə geniş istifadə oluna bilən biokimyəvi proseslərin istiqamətini və intensivliyini tənzimləməyə imkan verən yeni elmi istiqamətdir. Xəstəliklərin və yaşa bağlı patologiyaların qarşısının alınması və müalicəsi üçün bədənin fizioloji funksiyasının bərpası üsullarının inkişafı ilə bağlıdır. Komplekslər və onların əsasında qurulmuş kompleks birləşmələri perspektivli bioloji aktiv birləşmələr kimi təsnif etmək olar. Xroniki bir təcrübədə onların bioloji fəaliyyətinin öyrənilməsi kimyanın həkimlərin əlinə verdiyini göstərdi.

heyvandarlar, aqronomlar və bioloqlar canlı hüceyrəyə fəal təsir göstərməyə, qidalanma şəraitini, canlı orqanizmlərin böyüməsini və inkişafını tənzimləməyə imkan verən yeni perspektivli vasitəyə sahibdirlər.

İstifadə olunan komplekslərin və kompleksonatların toksikliyinin tədqiqi dərmanların hematopoetik orqanlara, qan təzyiqinə, həyəcanlılığa, tənəffüs sürətinə təsirinin tam olmamasını göstərdi: qaraciyər funksiyasında heç bir dəyişiklik qeyd edilmədi, toxumaların morfologiyasına və toksikoloji təsir göstərmədi. orqanlar aşkar edilib. HEDP-nin kalium duzu 181 gün ərzində tədqiq edildikdə terapevtik dozadan (10-20 mq/kq) 5-10 dəfə yüksək dozada zəhərli deyil. Buna görə kompleksonlar aşağı zəhərli birləşmələrdir. Onlar virus xəstəlikləri, ağır metallar və radioaktiv elementlərlə zəhərlənmələr, kalsium mübadiləsinin pozulması, endemik xəstəliklər və orqanizmdə mikroelement balansının pozulması ilə mübarizədə dərman kimi istifadə olunur. Fosfor tərkibli komplekslər və kompleksonatlar fotolizə məruz qalmır.

Proqressiv çirklənmə mühit ağır metallar - insanın təsərrüfat fəaliyyətinin məhsulları - daimi fəaliyyət göstərən ekoloji amildir. Bədəndə toplana bilərlər. Onların artıqlığı və çatışmazlığı orqanizmin intoksikasiyasına səbəb olur.

Metal kompleksonatlar bədəndəki liqand (kompleksona) üzərində xelatlaşdırıcı təsirini saxlayır və metal liqand homeostazını saxlamaq üçün əvəzolunmazdır. Birləşdirilmiş ağır metallar bədəndə müəyyən dərəcədə zərərsizləşdirilir və aşağı rezorbsiya qabiliyyəti metalların trofik zəncirlər boyunca ötürülməsinə mane olur, nəticədə bu, Ural üçün xüsusilə vacib olan zəhərli təsirinin müəyyən bir "biominimizasiyasına" səbəb olur. bölgə. Məsələn, sərbəst qurğuşun ionu tiol zəhəridir və etilendiamintetraasetik turşu ilə güclü qurğuşun kompleksonatı aşağı zəhərlidir. Buna görə də, bitki və heyvanların detoksifikasiyası metal kompleksonatların istifadəsini nəzərdə tutur. O, iki termodinamik prinsipə əsaslanır: onların zəhərli hissəciklərlə güclü bağlar yaratmaq, onları sulu məhlulda zəif həll olunan və ya sabit olan birləşmələrə çevirmək qabiliyyəti; onların endogen biokompleksləri məhv edə bilməməsi. Bu baxımdan biz bitki və heyvanların kompleks terapiyasını eko-zəhərlənməyə qarşı mübarizədə və ekoloji təmiz məhsulların əldə edilməsində mühüm istiqamət hesab edirik.

Bitkilərin intensiv becərmə texnologiyası altında müxtəlif metalların kompleksləri ilə işlənməsinin təsiri ilə bağlı tədqiqat aparılmışdır.

kartof kök yumrularının mikroelement tərkibinə görə kartof. Yumruğun nümunələrində 105-116 mq/kq dəmir, 16-20 mq/kq manqan, 13-18 mq/kq mis və 11-15 mq/kq sink olmuşdur. Mikroelementlərin nisbəti və tərkibi bitki toxumaları üçün xarakterikdir. Metal kompleksonatların istifadəsi ilə və istifadə edilmədən yetişdirilən kök yumruları demək olar ki, eyni elementar tərkibə malikdir. Xelatların istifadəsi kök yumrularında ağır metalların toplanmasına şərait yaratmır. Kompleksatlar, metal ionlarından daha az dərəcədə, torpaq tərəfindən sorbsiya olunur və onun mikrobioloji təsirlərinə davamlıdır, bu da onların torpaq məhlulunda uzun müddət qalmasına imkan verir. Sonrakı təsir 3-4 ildir. Onlar müxtəlif pestisidlərlə yaxşı birləşirlər. Kompleksdəki metal daha az toksikliyə malikdir. Fosfor tərkibli metal kompleksonatlar gözün selikli qişasını qıcıqlandırmır və dəriyə zərər vermir. Həssaslaşdırıcı xüsusiyyətlər müəyyən edilməmişdir, titan kompleksonatların kümülatif xüsusiyyətləri ifadə edilmir və bəzi hallarda çox zəif ifadə edilir. Kumulyasiya əmsalı 0,9-3,0-dır ki, bu da xroniki dərman zəhərlənməsinin aşağı potensial təhlükəsini göstərir.

Fosfor tərkibli komplekslər bioloji sistemlərdə də rast gəlinən fosfor-karbon bağına (C-P) əsaslanır. Hüceyrə membranlarının fosfonolipidlərinin, fosfonoqlikanlarının və fosfoproteinlərinin bir hissəsidir. Tərkibində aminofosfonik birləşmələr olan lipidlər fermentativ hidrolizə davamlıdır və xarici hüceyrə membranlarının sabitliyini və nəticədə normal fəaliyyətini təmin edir. Pirofosfatların sintetik analoqları - difosfonatlar (P-S-P) və ya (P-C-S-P) böyük dozalarda kalsium mübadiləsini pozur və kiçik dozalarda onu normallaşdırır. Difosfonatlar hiperlipemiyaya qarşı effektivdir və farmakoloji baxımdan ümidvericidir.

Tərkibində difosfonatlar R-S-R əlaqələri, var struktur elementləri biosistemlər Onlar bioloji cəhətdən effektivdir və pirofosfatların analoqlarıdır. Bifosfonatların müxtəlif xəstəliklərin müalicəsində təsirli olduğu sübut edilmişdir. Bifosfonatlar sümük mineralizasiyasının və rezorbsiyasının aktiv inhibitorlarıdır. Komplekslər mikroelementləri orqanizm üçün əlçatan olan bioloji aktiv formaya çevirir, stabil, daha çox koordinasiya ilə doymuş, biokompleksləri məhv edə bilməyən hissəciklər və buna görə də aşağı zəhərli formalar əmələ gətirir. Onlar yüksək konsentrasiya gradientinin formalaşmasında iştirak edərək hüceyrələrin iz elementlərinə yüksək həssaslığını təyin edirlər. Titan heteronukleilərin çoxnüvəli birləşmələrinin əmələ gəlməsində iştirak edə bilir.

yeni tipli - elektron və proton transfer kompleksləri, metabolik proseslərin biotənzimlənməsində iştirak edir, bədən müqaviməti, zəhərli hissəciklərlə əlaqə yaratmaq, onları bir az həll olunan və ya həll olunan, sabit, dağıdıcı olmayan endogen komplekslərə çevirmək qabiliyyəti. Buna görə də onların detoksifikasiya, orqanizmdən xaric edilməsi, ekoloji cəhətdən təmiz məhsulların alınması (kompleks terapiya), eləcə də qeyri-üzvi turşuların və keçid metal duzlarının sənaye tullantılarının bərpası və utilizasiyası üçün sənayedə istifadəsi çox perspektivlidir.

7.10. LİQAND MALZƏMƏSİ VƏ METAL MÜBADƏSİ

TARAZILIQ. XELATOTERAPİYA

Sistemdə bir metal ionu olan bir neçə liqand və ya mürəkkəb birləşmələr əmələ gətirə bilən bir liqandla bir neçə metal ionu varsa, o zaman rəqabətli proseslər müşahidə olunur: birinci halda liqand mübadiləsi tarazlığı metal ionu üçün liqandlar arasında rəqabətdir, ikinci halda , metal mübadiləsi tarazlığı liqand başına metal ionları arasında rəqabətdir. Ən davamlı kompleksin formalaşması prosesi üstünlük təşkil edəcəkdir. Məsələn, məhlulda ionlar var: maqnezium, sink, dəmir (III), mis, xrom (II), dəmir (II) və manqan (II). Bu məhlula az miqdarda etilendiamintetraasetik turşu (EDTA) daxil edildikdə, metal ionları və dəmirin (III) kompleksə bağlanması arasında rəqabət yaranır, çünki o, EDTA ilə ən davamlı kompleksi təşkil edir.

Bədəndə biometalların (Mb) və bioliqandların (Lb) qarşılıqlı təsiri, həyati biokomplekslərin (MbLb) əmələ gəlməsi və məhv edilməsi daim baş verir:

İnsan orqanizmində, heyvanlarda və bitkilərdə bu tarazlığı müxtəlif ksenobiotiklərdən (xarici maddələrdən), o cümlədən ağır metal ionlarından qorumaq və saxlamaq üçün müxtəlif mexanizmlər mövcuddur. Kompleksləşməyən ağır metal ionları və onların hidrokso kompleksləri zəhərli hissəciklərdir (Mt). Bu hallarda təbii metal-ligand tarazlığı ilə yanaşı, tərkibində toksik metallar (MtLb) və ya toksik liqandlar (MbLt) olan daha davamlı xarici komplekslərin əmələ gəlməsi ilə yeni tarazlıq yarana bilər.

zəruri bioloji funksiyalar. Ekzogen zəhərli hissəciklər bədənə daxil olduqda, birləşmiş tarazlıq yaranır və nəticədə proseslərin rəqabəti yaranır. Əsas proses ən davamlı kompleks birləşmənin meydana gəlməsinə səbəb olan proses olacaq:

Metal liqand homeostazının pozulması metabolik pozğunluqlara səbəb olur, fermentlərin fəaliyyətini maneə törədir, ATP, hüceyrə membranları kimi mühüm metabolitləri məhv edir və hüceyrələrdə ion konsentrasiyası qradiyenti pozur. Buna görə də onlar yaradılmışdır süni sistemlər müdafiə. Bu üsulda xelasiya terapiyası (kompleks terapiya) öz layiqli yerini tutur.

Xelasyon terapiyası zəhərli hissəciklərin bədəndən çıxarılmasıdır, onların S-element kompleksləri ilə şelasiyasına əsaslanır. Bədənə daxil olan zəhərli hissəcikləri çıxarmaq üçün istifadə olunan dərmanlara detoksifikatorlar deyilir.(Lg). Zəhərli hissəciklərin metal kompleksonatlar (Lg) ilə şelasiyası zəhərli metal ionlarını (Mt) sekvestr və membrana nüfuz etmək, nəql etmək və bədəndən xaric etmək üçün uyğun olan qeyri-toksik (MtLg) bağlı formalara çevirir. Bədəndə həm liqand (komplekson), həm də metal ionu üçün xelatlaşdırıcı təsir saxlayırlar. Bu, bədənin metal ligand homeostazını təmin edir. Odur ki, kompleksonatların təbabətdə, heyvandarlıqda, bitkiçilikdə istifadəsi orqanizmin detoksifikasiyasını təmin edir.

Xelasiya terapiyasının əsas termodinamik prinsipləri iki mövqedə ifadə oluna bilər.

I. Detoksikant (Lg) toksikant ionlarını (Mt, Lt) effektiv şəkildə bağlamalı, yeni əmələ gələn birləşmələr (MtLg) orqanizmdə mövcud olanlardan güclü olmalıdır:

II. Detoksifikator həyati vacib kompleks birləşmələri (MbLb) məhv etməməlidir; Detoksikant və biometal ionlarının (MbLg) qarşılıqlı təsiri zamanı yarana bilən birləşmələr bədəndə mövcud olanlardan daha az davamlı olmalıdır:

7.11. KOMPLEKSONLARIN VƏ KOMPLEKSONATLARIN TƏBABDA TƏTBİQİ

Kompleks molekulları praktiki olaraq parçalanmır və ya bioloji mühitdə heç bir dəyişikliyə məruz qalmır, bu da onların mühüm farmakoloji xüsusiyyətidir. Komplekslər lipidlərdə həll olunmur və suda yaxşı həll olunur, buna görə də hüceyrə membranlarından keçmir və ya zəif keçmir və buna görə də: 1) bağırsaqlar tərəfindən xaric edilmir; 2) kompleksləşdirici maddələrin udulması yalnız onların yeridilməsi zamanı baş verir (yalnız penisilamin şifahi olaraq qəbul edilir); 3) orqanizmdə komplekslər əsasən hüceyrədənkənar məkanda dövr edir; 4) orqanizmdən xaric edilməsi əsasən böyrəklər vasitəsilə həyata keçirilir. Bu proses tez baş verir.

Zəhərlərin bioloji strukturlara təsirini aradan qaldıran və vasitəsilə zəhərləri təsirsiz hala gətirən maddələr kimyəvi reaksiyalar, çağırdı antidotlar.

Chelation terapiyasında istifadə edilən ilk antidotlardan biri İngilis anti-lewisite (BAL) idi. Unitiol hazırda istifadə olunur:

Bu dərman bədəndən arsen, civə, xrom və vismutu effektiv şəkildə çıxarır. Sink, kadmium, qurğuşun və civə ilə zəhərlənmələrdə ən çox istifadə edilən komplekslər və kompleksonatlardır. Onların istifadəsi zülalların, amin turşularının və karbohidratların kükürd tərkibli qrupları ilə eyni ionların komplekslərinə nisbətən metal ionları ilə daha güclü komplekslərin əmələ gəlməsinə əsaslanır. Qurğuşunu çıxarmaq üçün EDTA əsaslı preparatlar istifadə olunur. Dərmanların böyük dozalarda bədənə daxil edilməsi təhlükəlidir, çünki onlar kalsium ionlarını bağlayır, bu da bir çox funksiyaların pozulmasına səbəb olur. Buna görə də istifadə edirlər tetasin(CaNa 2 EDTA), qurğuşun, kadmium, civə, itrium, serium və digər nadir torpaq metalları və kobaltı çıxarmaq üçün istifadə olunur.

1952-ci ildə tetasinin ilk terapevtik istifadəsindən bəri bu dərman peşə xəstəliklərinin klinikasında geniş istifadə olunur və əvəzedilməz antidot olmaqda davam edir. Tetasinin təsir mexanizmi çox maraqlıdır. Zəhərli ionlar oksigen və EDTA ilə daha güclü bağların əmələ gəlməsi səbəbindən koordinasiya edilmiş kalsium ionunu tetasindən sıxışdırır. Kalsium ionu, öz növbəsində, qalan iki natrium ionunu sıxışdırır:

Tetasin bədənə 5-10% həll şəklində verilir, bunun əsasını salin məhlulu təşkil edir. Beləliklə, intraperitoneal inyeksiyadan 1,5 saat sonra, tetasinin tətbiq olunan dozasının 15% -i bədəndə qalır, 6 saatdan sonra - 3%, 2 gündən sonra - yalnız 0,5%. Tetasinin inhalyasiya üsulundan istifadə edərkən dərman effektiv və tez hərəkət edir. Tez sorulur və qanda uzun müddət dövr edir. Bundan əlavə, tetasin qaz qanqrenindən qorunmaq üçün istifadə olunur. Qaz qanqren toksini olan lesitinaz fermentinin aktivatoru olan sink və kobalt ionlarının təsirini maneə törədir.

Toksikantların tetasin tərəfindən aşağı zəhərli və daha davamlı xelat kompleksinə bağlanması, məhv edilməyən və böyrəklər vasitəsilə bədəndən asanlıqla xaric edilir, detoksifikasiya və balanslaşdırılmış mineral qidalanma təmin edir. Quruluşuna və tərkibinə yaxın

paratam EDTA dietilentriamin-pentaasetik turşunun (CaNa 3 DTPA) natrium kalsium duzudur - pentasin və dietilentriaminepentafosfon turşusunun natrium duzu (Na 6 DTPP) - trimefa-cin. Pentasin ilk növbədə dəmir, kadmium və qurğuşun birləşmələri ilə zəhərlənmə, həmçinin radionuklidlərin (texnetium, plutonium, uran) çıxarılması üçün istifadə olunur.

Etilendiamindiizopropilfosfon turşusunun natrium duzu (CaNa 2 EDTP) fosfisin civə, qurğuşun, berilyum, manqan, aktinidlər və digər metalları bədəndən çıxarmaq üçün uğurla istifadə olunur. Kompleksatlar bəzi zəhərli anionların çıxarılmasında çox təsirlidir. Məsələn, CN - ilə qarışıq liqand kompleksi əmələ gətirən kobalt(II) etilendiamintetraasetat sianidlə zəhərlənmə zamanı antidot kimi tövsiyə oluna bilər. Bənzər bir prinsip, kompleksonat metalı ilə qarşılıqlı əlaqə qura bilən donor atomları olan funksional qrupları ehtiva edən pestisidlər də daxil olmaqla, zəhərli üzvi maddələrin çıxarılması üsullarının əsasını təşkil edir.

Effektiv bir dərman succimer(dimercaptosuccinic turşusu, dimercaptosuccinic turşusu, chemet). Demək olar ki, bütün zəhərli maddələri (Hg, As, Pb, Cd) möhkəm bağlayır, lakin biogen elementlərin (Cu, Fe, Zn, Co) ionlarını bədəndən çıxarır, ona görə də demək olar ki, istifadə edilmir.

Fosfor tərkibli kompleksonatlar fosfatların və kalsium oksalatların kristal əmələ gəlməsinin güclü inhibitorlarıdır. Xidifon, HEDP-nin kalium-natrium duzu, urolitiyazın müalicəsində kalsifikasiyaya qarşı dərman kimi təklif edilmişdir. Difosfonatlar, əlavə olaraq, minimal dozalarda, kalsiumun sümük toxumasına daxil olmasını artırır və onun sümüklərdən patoloji sərbəst buraxılmasının qarşısını alır. HEDP və digər difosfonatlar müxtəlif növ osteoporozun qarşısını alır, o cümlədən böyrək osteodistrofiyası, periodontal

məhv edilməsi, həmçinin heyvanlarda köçürülmüş sümüyün məhv edilməsi. HEDP-nin antiaterosklerotik təsiri də təsvir edilmişdir.

ABŞ-da bir sıra difosfonatlar, xüsusən də HEDP, metastatik sümük xərçəngindən əziyyət çəkən insanların və heyvanların müalicəsi üçün dərman kimi təklif edilmişdir. Membran keçiriciliyini tənzimləyərək, bifosfonatlar antitümör dərmanların hüceyrəyə daşınmasını və deməli, müxtəlif onkoloji xəstəliklərin effektiv müalicəsini təşviq edir.

Müasir tibbin aktual problemlərindən biri müxtəlif xəstəliklərin sürətli diaqnostikası vəzifəsidir. Bu baxımdan, şübhəsiz ki, bir zond funksiyalarını yerinə yetirə bilən kationları olan yeni dərmanlar sinfi maraq doğurur - radioaktiv maqnit relaksasiya və flüoresan etiketlər. Bəzi metalların radioizotopları radiofarmasevtiklərin əsas komponentləri kimi istifadə olunur. Bu izotopların kationlarının komplekslərlə xelasiyası onların orqanizm üçün toksikoloji məqbulluğunu artırmağa, onların daşınmasını asanlaşdırmağa və müəyyən hədlərdə müəyyən orqanlarda konsentrasiyanın seçiciliyini təmin etməyə imkan verir.

Verilən nümunələr heç bir halda kompleksonatların tibbdə tətbiqi formalarının müxtəlifliyini tükəndirmir. Beləliklə, maqnezium etilendiamintetraasetatın dipotassium duzu patologiya zamanı toxumalarda mayenin tərkibini tənzimləmək üçün istifadə olunur. EDTA qan plazmasının ayrılması zamanı istifadə olunan antikoaqulyant süspansiyonların tərkibində, qanda qlükoza təyin edilməsində adenozin trifosfatın stabilizatoru kimi, kontakt linzaların ağardılması və saxlanmasında istifadə olunur. Bifosfonatlar romatoid xəstəliklərin müalicəsində geniş istifadə olunur. Onlar antiinflamatuar dərmanlarla birlikdə anti-artrit agentləri kimi xüsusilə təsirlidir.

7.12. MAKROSİKLİK BİRLİKLƏR İLƏ KOMPLEKSLER

Təbii kompleks birləşmələr arasında müəyyən ölçülü daxili boşluqları olan siklik polipeptidlərə əsaslanan makrokomplekslər xüsusi yer tutur, burada ölçüləri uyğun olan natrium və kalium da daxil olmaqla, həmin metalların kationlarını bağlaya bilən bir neçə oksigen tərkibli qruplar mövcuddur. boşluğun ölçülərinə. Belə maddələr, bioloji

düyü. 7.2. K+ ionu ilə valinomisin kompleksi

ical materialları, ionların membranlar vasitəsilə daşınmasını təmin edir və buna görə də deyilir ionoforlar. Məsələn, valinomisin kalium ionunu membran vasitəsilə nəql edir (Şəkil 7.2).

Başqa bir polipeptid istifadə edərək - qramisidin A natrium kationları rele mexanizmi vasitəsilə nəql olunur. Bu polipeptid daxili səthi oksigen tərkibli qruplarla örtülmüş "boruya" bükülür. Nəticə belədir

natrium ionunun ölçüsünə uyğun gələn müəyyən bir kəsiyi olan kifayət qədər uzun hidrofilik kanal. Bir tərəfdən hidrofilik kanala daxil olan natrium ionu bir oksigen qrupundan digərinə ion keçirici kanal vasitəsilə relay yarışı kimi ötürülür.

Beləliklə, siklik bir polipeptid molekulunda açar və kilid prinsipinə bənzər müəyyən ölçülü və həndəsə substratının daxil ola biləcəyi bir molekuldaxili boşluq var. Belə daxili reseptorların boşluğu aktiv mərkəzlərlə (endoreptorlar) həmsərhəddir. Metal ionunun təbiətindən asılı olaraq qələvi metallarla kovalent olmayan qarşılıqlı təsir (elektrostatik, hidrogen rabitələrinin əmələ gəlməsi, van der Vaals qüvvələri) və qələvi torpaq metalları ilə kovalent qarşılıqlı təsir baş verə bilər. Bunun nəticəsində, supramolekullar- molekullararası qüvvələr tərəfindən bir yerdə tutulan iki və ya daha çox hissəcikdən ibarət mürəkkəb assosiasiyalar.

Canlı təbiətdə ən çox yayılmış tetradentat makrosiklləri quruluşca oxşar olan porfinlər və korrinoidlərdir. Sxematik olaraq, tetradent dövrü aşağıdakı formada (Şəkil 7.3) təmsil oluna bilər, burada qövslər donor azot atomlarını qapalı dövrəyə birləşdirən eyni tipli karbon zəncirlərini təmsil edir; R 1, R 2, R 3, P 4 karbohidrogen radikallarıdır; Mn+ metal ionudur: xlorofildə Mg 2+ ionu, hemoglobində Fe 2+ ionu, hemosiyanində Cu 2+ ionu, vitamin B 12 (kobalamin) tərkibində Co 3+ ionu var. .

Donor azot atomları kvadratın künclərində yerləşir (nöqtəli xətlərlə göstərilir). Onlar kosmosda ciddi şəkildə əlaqələndirilir. Buna görə də

porfirinlər və korrinoidlər müxtəlif elementlərin kationları və hətta qələvi torpaq metalları ilə sabit komplekslər əmələ gətirir. Bu vacibdir Liqandın sıxlığından asılı olmayaraq, kompleksin kimyəvi bağı və quruluşu donor atomları tərəfindən müəyyən edilir. Məsələn, NH 3, etilendiamin və porfirin olan mis kompleksləri eyni kvadrat quruluşa və oxşar elektron konfiqurasiyaya malikdir. Lakin polidentat liqandlar metal ionlarına monodentat liqandlardan qat-qat güclü bağlanır

düyü. 7.3. Tetradentat makrosikli

eyni donor atomları ilə. Etilendiamin komplekslərinin gücü ammonyakla eyni metalların gücündən 8-10 dərəcə böyükdür.

Metal ionlarının zülallarla bioqeyri-üzvi kompleksləri adlanır bioklasterlər - makrosiklik birləşmələrlə metal ionlarının kompleksləri (Şəkil 7.4).

düyü. 7.4. d-elementlərin ionları ilə müəyyən ölçülü zülal komplekslərinin bioklasterlərinin strukturunun sxematik təsviri. Zülal molekullarının qarşılıqlı təsir növləri. M n+ - aktiv mərkəz metal ionu

Bioklasterin içərisində boşluq var. Buraya birləşdirici qrupların donor atomları ilə qarşılıqlı təsir göstərən bir metal daxildir: OH -, SH -, COO -, -NH 2, zülallar, amin turşuları. Ən məşhur metalloferlərdir

fermentlər (karbonik anhidraz, ksantin oksidaza, sitoxromlar) bioklasterlərdir, boşluqları müvafiq olaraq Zn, Mo, Fe ehtiva edən ferment mərkəzlərini təşkil edir.

7.13. ÇOXNƏFLİ KOMPLEKSLER

Heterovalent və heteronuklear komplekslər

Bir və ya müxtəlif elementlərin bir neçə mərkəzi atomunu ehtiva edən komplekslər adlanır çox nüvəli.Çoxnüvəli komplekslərin əmələ gəlmə ehtimalı bəzi liqandların iki və ya üç metal ionuna bağlanma qabiliyyəti ilə müəyyən edilir. Belə liqandlar deyilir körpü Müvafiq olaraq körpü komplekslər də adlanır. Monatomik körpülər də prinsipcə mümkündür, məsələn:

Onlar eyni atoma aid tək elektron cütlərindən istifadə edirlər. Körpülərin rolunu oynaya bilər poliatomik liqandlar. Belə körpülərdə müxtəlif atomlara aid tək elektron cütlərindən istifadə edilir poliatomik liqand.

A.A. Greenberg və F.M. Filinov, liqandın eyni metalın, lakin müxtəlif oksidləşmə vəziyyətlərində olan mürəkkəb birləşmələrini bağladığı tərkibin körpü birləşmələrini tədqiq etdi. G.Taube onları çağırdı elektron ötürmə kompleksləri. O, müxtəlif metalların mərkəzi atomları arasında elektron ötürmə reaksiyalarını tədqiq etmişdir. Redoks reaksiyalarının kinetikası və mexanizminin sistematik tədqiqi belə nəticəyə gəldi ki, iki kompleks arasında elektron ötürülməsi

yaranan liqand körpüsündən keçir. 2 + və 2 + arasında elektronların mübadiləsi aralıq körpü kompleksinin meydana gəlməsi ilə baş verir (şək. 7.5). Elektron ötürülməsi 2+ komplekslərin əmələ gəlməsi ilə bitən xlorid körpü liqandı vasitəsilə baş verir; 2+.

düyü. 7.5. Aralıq çoxnüvəli kompleksdə elektron ötürülməsi

Tərkibində bir neçə donor qrupu olan üzvi liqandlardan istifadə etməklə müxtəlif polinüvəli komplekslər əldə edilmişdir. Onların əmələ gəlməsinin şərti liqandda donor qruplarının düzülməsidir ki, bu da xelat dövrlərinin bağlanmasına imkan vermir. Çox vaxt liqandın xelat dövrünü bağlamaq qabiliyyətinə malik olduğu və eyni zamanda körpü rolunu oynadığı hallar olur.

Elektron ötürülməsinin aktiv prinsipi bir neçə sabit oksidləşmə vəziyyətini nümayiş etdirən keçid metallarıdır. Bu, titan, dəmir və mis ionlarına ideal elektron daşıyıcı xüsusiyyətlər verir. Ti və Fe əsasında heterovalent (HVC) və heteronuklear komplekslərin (HNC) əmələ gəlməsi üçün bir sıra variantlar Şəkil 1-də təqdim olunur. 7.6.

Reaksiya

Reaksiya (1) adlanır çarpaz reaksiya. Mübadilə reaksiyalarında heterovalent komplekslər ara məhsullar olacaqdır. Nəzəri cəhətdən mümkün olan bütün komplekslər əslində müəyyən şəraitdə məhlulda əmələ gəlir ki, bu da müxtəlif fiziki-kimyəvi tədqiqatlarla sübut edilmişdir.

düyü. 7.6. Heterovalen komplekslərin və tərkibində Ti və Fe olan heteronuklear komplekslərin əmələ gəlməsi

üsulları. Elektron ötürülməsinin baş verməsi üçün reaktivlər enerji baxımından yaxın vəziyyətdə olmalıdırlar. Bu tələb Frank-Kondon prinsipi adlanır. Elektron ötürülməsi HVA-nın müxtəlif oksidləşmə vəziyyətlərində olan eyni keçid elementinin atomları və ya metal mərkəzlərinin təbiəti fərqli olan HCA-nın müxtəlif elementləri arasında baş verə bilər. Bu birləşmələri elektron ötürmə kompleksləri kimi təyin etmək olar. Onlar bioloji sistemlərdə elektron və protonların əlverişli daşıyıcılarıdır. Bir elektronun əlavə edilməsi və bağışlanması yalnız dəyişikliklərə səbəb olur elektron konfiqurasiya kompleksin üzvi komponentinin strukturunu dəyişmədən metal. Bütün bu elementlər bir neçə sabit oksidləşmə vəziyyətinə malikdirlər (Ti +3 və +4; Fe +2 və +3; Cu +1 və +2). Fikrimizcə, bu sistemlərə təbiət tərəfindən minimal enerji xərcləri ilə biokimyəvi proseslərin geri çevrilməsini təmin edən unikal rol verilir. Geri dönən reaksiyalara termodinamik və termokimyəvi sabitləri 10 -3 ilə 10 3 arasında olan və kiçik ΔG o və E o proseslər. Bu şərtlərdə başlanğıc materiallar və reaksiya məhsulları müqayisə edilə bilən konsentrasiyalarda ola bilər. Onları müəyyən diapazonda dəyişdirərkən, prosesin tərsinə çevrilməsinə nail olmaq asandır, buna görə də bioloji sistemlərdə bir çox proseslər təbiətdə salınan (dalğa) olur. Yuxarıda göstərilən cütləri ehtiva edən redoks sistemləri geniş potensialları əhatə edir ki, bu da onlara Δ-da mülayim dəyişikliklərlə müşayiət olunan qarşılıqlı təsirlərə girməyə imkan verir. G o Və E°, çoxlu substratlarla.

HVA və GAC əmələ gəlmə ehtimalı məhlulda potensial körpü ligandları olduqda əhəmiyyətli dərəcədə artır, yəni. iki metal mərkəzini eyni anda bağlaya bilən molekullar və ya ionlar (amin turşuları, hidroksid turşuları, kompleksonlar və s.). GVK-da elektron delokalizasiyası ehtimalı azalmağa kömək edir ümumi enerji kompleks.

Daha real olaraq, metal mərkəzlərin təbiətinin fərqli olduğu HVC və HNC-nin meydana gəlməsinin mümkün variantlarının toplusu Şəkildə görünür. 7.6. GVK və GYAK-ın əmələ gəlməsinin və onların biokimyəvi sistemlərdə rolunun ətraflı təsviri A.N. Qlebova (1997). Transferin mümkün olması üçün redoks cütləri struktur olaraq bir-birinə uyğunlaşdırılmalıdır. Məhlulun komponentlərini seçməklə, bir elektronun azaldıcıdan oksidləşdirici agentə ötürüldüyü məsafəni "uzatmaq" olar. Hissəciklərin koordinasiyalı hərəkəti ilə uzun məsafələrə elektron ötürülməsi dalğa mexanizmi vasitəsilə baş verə bilər. “Dəhliz” hidratlı zülal zənciri ola bilər və s. 100A-a qədər məsafədə elektron ötürülməsi ehtimalı yüksəkdir. "Dəhlizin" uzunluğu əlavələr (qələvi metal ionları, fon elektrolitləri) əlavə etməklə artırıla bilər. Bu, HVA və HYA-nın tərkibinə və xassələrinə nəzarət sahəsində böyük imkanlar açır. Məhlullarda elektronlar və protonlarla dolu bir növ “qara qutu” rolunu oynayırlar. Vəziyyətdən asılı olaraq, onları digər komponentlərə verə və ya "ehtiyatlarını" doldura bilər. Onların iştirak etdiyi reaksiyaların tərsinə çevrilməsi onlara dövri proseslərdə dəfələrlə iştirak etməyə imkan verir. Elektronlar bir metal mərkəzdən digərinə keçir və onlar arasında salınır. Kompleks molekul asimmetrik olaraq qalır və redoks proseslərində iştirak edə bilər. GVA və GNA bioloji mühitlərdə salınan proseslərdə fəal iştirak edir. Bu tip reaksiyaya salınım reaksiyası deyilir. Onlar fermentativ katalizdə, zülal sintezində və bioloji hadisələri müşayiət edən digər biokimyəvi proseslərdə tapılır. Bunlara hüceyrə mübadiləsinin dövri prosesləri, ürək toxumasında, beyin toxumasında fəaliyyət dalğaları və ekoloji sistemlər səviyyəsində baş verən proseslər daxildir. Maddələr mübadiləsində vacib bir addım hidrogenin qida maddələrindən çıxarılmasıdır. Eyni zamanda, hidrogen atomları ion vəziyyətinə çevrilir və onlardan ayrılan elektronlar tənəffüs zəncirinə daxil olur və enerjisini ATP əmələ gəlməsinə verir. Müəyyən etdiyimiz kimi, titan kompleksonatlar təkcə elektronların deyil, həm də protonların aktiv daşıyıcılarıdır. Titan ionlarının katalazalar, peroksidazalar və sitoxromlar kimi fermentlərin aktiv mərkəzində öz rolunu yerinə yetirmək qabiliyyəti onun komplekslər yaratmaq, koordinasiya olunmuş ion həndəsəsini yaratmaq, müxtəlif tərkibli və xassələrə malik çoxnüvəli HVA və HNA yaratmaq qabiliyyəti ilə müəyyən edilir. pH-dan asılı olaraq, keçid elementi Ti və kompleksin üzvi komponentinin konsentrasiyası, onların molar nisbəti. Bu qabiliyyət kompleksin artan seçiciliyində özünü göstərir

substratlara, metabolik proseslərin məhsullarına münasibətdə, aktiv mərkəzin sterik tələblərinə uyğun olaraq substratın formasının koordinasiyası və dəyişdirilməsi yolu ilə kompleksdə (fermentdə) və substratda bağların aktivləşdirilməsi.

Bədəndə elektronların ötürülməsi ilə əlaqəli elektrokimyəvi çevrilmələr hissəciklərin oksidləşmə dərəcəsinin dəyişməsi və məhlulda redoks potensialının görünüşü ilə müşayiət olunur. Bu transformasiyalarda böyük rol çoxnüvəli komplekslər olan GVK və GYAK-a məxsusdur. Onlar sərbəst radikal proseslərin aktiv tənzimləyiciləri, reaktiv oksigen növlərinin, hidrogen peroksidin, oksidləşdiricilərin, radikalların təkrar emalı sistemidir və substratların oksidləşməsində, həmçinin antioksidant homeostazın saxlanmasında və orqanizmi oksidləşdirici stressdən qorumaqda iştirak edirlər. Onların biosistemlərə fermentativ təsiri fermentlərə (sitoxromlar, superoksid dismutaza, katalaza, peroksidaza, qlutatyon reduktaza, dehidrogenazlara) bənzəyir. Bütün bunlar keçid elementi kompleksonatlarının yüksək antioksidant xüsusiyyətlərini göstərir.

7.14. DERS VƏ İMTAHANA HAZIRLIQ ÖZÜNÜYONLAMA ÜÇÜN SUAL VƏ TAPŞIQLAR

1.Kompleks birləşmələr anlayışını verin. Onlar ikiqat duzlardan nə ilə fərqlənir və onların ortaq cəhətləri nədir?

2. Kompleks birləşmələrin adlarına görə düsturlarını tərtib edin: ammonium dihidroksotetrakloroplatinat (IV), triammintrinitrokobalt (III), onların xarakteristikasını verin; daxili və xarici koordinasiya sahələrini göstərmək; mərkəzi ion və onun oksidləşmə vəziyyəti: liqandlar, onların sayı və dişliyi; əlaqələrin təbiəti. Sulu məhlulda dissosiasiya tənliyini və sabitlik sabitinin ifadəsini yazın.

3. Kompleks birləşmələrin ümumi xassələri, dissosiasiya, komplekslərin sabitliyi, Kimyəvi xassələri komplekslər.

4. Necə reaktivlik komplekslər termodinamik və kinetik mövqelərdən xarakterizə olunur?

5.Hansı amin kompleksləri tetraamino-misdən (II) daha davamlı olacaq və hansıları daha az davamlı olacaq?

6. Qələvi metal ionlarının əmələ gətirdiyi makrosiklik komplekslərə nümunələr göstərin; d-elementlərinin ionları.

7. Komplekslər hansı əsaslarla xelat kimi təsnif edilir? Xelatlı və xelatsız kompleks birləşmələrə nümunələr verin.

8. Mis qlisinatdan misal olaraq istifadə edərək kompleksdaxili birləşmələr anlayışını verin. Natrium şəklində etilendiamintetraasetik turşu ilə maqnezium kompleksonatın struktur düsturunu yazın.

9. Çoxnüvəli kompleksin sxematik struktur fraqmentini göstərin.

10. Çoxnüvəli, heteronuklear və heterovalent kompleksləri müəyyənləşdirin. Onların əmələ gəlməsində keçid metallarının rolu. Bu komponentlərin bioloji rolu.

11. Hansı növlər kimyəvi bağ kompleks birləşmələrdə tapılır?

12.Kompleksdə mərkəzi atomda baş verə bilən atom orbitallarının hibridləşməsinin əsas növlərini sadalayın. Hibridləşmə növündən asılı olaraq kompleksin həndəsəsi necədir?

13. s-, p- və d-blokların elementlərinin atomlarının elektron quruluşuna əsaslanaraq kompleks əmələ gətirmə qabiliyyətini və onların komplekslər kimyasındakı yerini müqayisə edin.

14. Komplekslər və komplekslər təyin edin. Biologiya və tibbdə ən çox istifadə olunanlara nümunələr verin. Xelat terapiyasının əsaslandığı termodinamik prinsipləri göstərin. Bədəndən ksenobiotikləri zərərsizləşdirmək və aradan qaldırmaq üçün kompleksonatların istifadəsi.

15. İnsan orqanizmində metal liqand homeostazının pozulmasının əsas hallarını nəzərdən keçirin.

16. Tərkibində dəmir, kobalt, sink olan biokompleks birləşmələrə nümunələr göstərin.

17. Hemoqlobinin iştirakı ilə rəqabət aparan proseslərin nümunələri.

18. Fermentlərdə metal ionlarının rolu.

19. Nəyə görə kobalt üçün mürəkkəb liqandlarla (polidentatlı) komplekslərdə oksidləşmə dərəcəsi +3, adi duzlarda, məsələn, halidlər, sulfatlar, nitratlarda oksidləşmə dərəcəsi +2-dir?

20.Mis +1 və +2 oksidləşmə dərəcələri ilə xarakterizə olunur. Mis elektron ötürmə reaksiyalarını kataliz edə bilərmi?

21.Sink redoks reaksiyalarını kataliz edə bilərmi?

22.Civənin zəhər kimi təsir mexanizmi hansıdır?

23. Reaksiyada olan turşu və bazanı göstərin:

AgNO 3 + 2NH 3 = NO 3.

24. Nə üçün HEDP deyil, hidroksietiliden difosfon turşusunun kalium-natrium duzunun dərman kimi istifadə edildiyini izah edin.

25.Biokompleks birləşmələrə daxil olan metal ionlarının köməyi ilə orqanizmdə elektron nəqli necə həyata keçirilir?

7.15. TEST TAPŞIQLARI

1. Kompleks ionda mərkəzi atomun oksidləşmə vəziyyəti 2-dir. bərabərdir:

a) -4;

b)+2;

2-də;

d)+4.

2. Ən sabit kompleks ion:

a) 2-, Kn = 8,5x10 -15;

b) 2-, Kn = 1,5x10 -30;

c) 2-, Kn = 4x10 -42;

d) 2-, Kn = 1x10 -21.

3. Məhlulda 0,1 mol PtCl 4 4NH 3 birləşməsi var. AgNO 3 ilə reaksiya verərək 0,2 mol AgCl çöküntüsü əmələ gətirir. Başlanğıc maddəyə koordinasiya düsturu verin:

a) Cl;

b)Cl3;

c)Cl 2;

d) Cl 4.

4. Nəticədə əmələ gələn komplekslər hansı formada olur sp 3 d 2-gi- hibridləşmə?

1) tetraedr;

2) kvadrat;

4) triqonal bipiramida;

5) xətti.

5. Pentaammin xlorokobalt (III) sulfat birləşməsinin formulunu seçin:

a) Na 3 ;

6)[CoCl 2 (NH 3) 4 ]Cl;

c) K 2 [Co(SCN) 4 ];

d)SO 4;

e)[Co(H 2 O) 6 ] C1 3 .

6. Hansı liqandlar polidentatdır?

a) C1 - ;

b) H 2 O;

c) etilendiamin;

d) NH 3;

e)SCN - .

7. Kompleksləşdirici maddələr bunlardır:

a) elektron cüt donor atomları;

c) elektron cütlərini qəbul edən atomlar və ionlar;

d) elektron cütlərinin donoru olan atomlar və ionlar.

8. Ən az kompleks əmələ gətirmə qabiliyyətinə malik olan elementlər bunlardır:

a)s; c) d;

b) p ; d) f

9. Liqandlar bunlardır:

a) elektron cüt donor molekulları;

b) elektron cütlərinin qəbuledici ionları;

c) elektron cütlərinin molekulları və ion-donorları;

d) elektron cütlərini qəbul edən molekullar və ionlar.

10. Kompleksin daxili koordinasiya sferasında kommunikasiya:

a) kovalent mübadilə;

b) kovalent donor-akseptor;

c) ion;

d) hidrogen.

11. Ən yaxşı kompleksləşdirici agent:

II.1. Konsepsiya və tərif.

Kompleks birləşmələr qeyri-üzvi birləşmələrin ən çox sinfidir. Bu birləşmələrin qısa və hərtərəfli tərifini vermək çətindir. Mürəkkəb birləşmələrə koordinasiya birləşmələri də deyilir. Koordinasiya birləşmələrinin kimyası üzvi və qeyri-üzvi kimyanı birləşdirir.

Əvvəl XIXəsrlər boyu kompleks birləşmələrin tədqiqi sırf təsviri xarakter daşıyırdı. 1893 İsveçrə kimyaçısı Alfred Verner koordinasiya nəzəriyyəsini yaratdı. Onun mahiyyəti belədir: kompleks birləşmələrdə mərkəzi atomun - kompleksləşdirici maddənin ətrafında atomların və ya atom qruplarının liqandlar və ya əlavələr adlanan müntəzəm həndəsi düzülüşü mövcuddur.

Beləliklə, kompleks kimya mərkəzi hissəcikdən və onun ətrafında koordinasiya olunmuş liqandlardan ibarət ionları və molekulları öyrənir. Kompleksin daxili sferasını kompleksləşdirən mərkəzi hissəcik və onunla birbaşa əlaqəli olan liqandlar təşkil edir. Qeyri-üzvi liqandlar üçün çox vaxt onların sayı mərkəzi hissəciyin koordinasiya nömrəsi ilə üst-üstə düşür. Beləliklə, koordinasiya nömrəsidir ümumi sayı kompleksdəki mərkəzi atoma bağlı neytral molekullar və ya ionlar (liqandlar).

Daxili sferadan kənarda yerləşən ionlar kompleks birləşmənin xarici sferasını təşkil edir. Düsturlarda daxili kürə kvadrat mötərizə içərisindədir.

K 4 4- - daxili kürə və ya kompleks ion

kompleksləşən ion koordinasiyası

Kompleksləşdirici maddələr bunlardır:

1) müsbət metal ionları (adətən d-elementləri): Ag +, Fe 2+, Fe 3+, Cu 2+, Al 3+, Co 3+; və s. (mürəkkəbləşdirici ionlar).

2) daha az tez-tez - d-elementləri ilə əlaqəli neytral metal atomları: (Co, Fe, Mn və s.)

3) müxtəlif müsbət oksidləşmə dərəcələrinə malik bəzi qeyri-metal atomları - B +3, Si +4, P +5 və s.

Liqandlar ola bilər:

1) mənfi yüklü ionlar (OH - , Hal - , CN - siyano qrupu, SCN - tiosyano qrupu, NH 2 - amin qrupu və s.)

2) qütb molekulları: H 2 O (liqand adı “aqua”), NH 3 (“ammin”),

CO (“karbonil”).

Beləliklə, kompleks birləşmələr (koordinasiya birləşmələri) kompleks adlanır kimyəvi birləşmələr, müəyyən oksidləşmə vəziyyətində (və ya müəyyən valentliyə malik) mərkəzi atom tərəfindən əmələ gələn kompleks ionları və onunla əlaqəli liqandları ehtiva edir.

II.2. Təsnifat

I. Liqandların təbiətinə görə:

1. Su kompleksləri (H 2 O)

2. Hidrokso kompleksləri (OH)

3. Amin kompleksləri (NH 3) - ammonyak

4. Turşu kompleksləri (turşu qalıqları ilə - Cl -, SCN -, S 2 O 3 2- və s.)

5. Karbonil kompleksləri (CO)

6. Üzvi liqandlarla komplekslər (NH 2 -CH 2 -CH 2 -NH 2 və s.)

7. Anion halogenidləri (Na)

8. Amin kompleksləri (NH 2)

II. Kompleks ionun yükünə görə:

1. Kation tip - kompleks ionun yükü müsbətdir

2. Anion növü - kompleks ionun yükü mənfidir.

Kompleks birləşməni düzgün yazmaq üçün mərkəzi atomun oksidləşmə vəziyyətini, onun koordinasiya nömrəsini, liqandların təbiətini və kompleks ionunun yükünü bilmək lazımdır.

II.3. Koordinasiya nömrəsini neytral molekullar və ya ionlar (liqandlar) ilə kompleksdəki mərkəzi atom arasındakı σ bağlarının sayı kimi təyin etmək olar.

Koordinasiya nömrəsinin qiyməti əsasən kompleksləşdirici maddənin elektron qabığının ölçüsü, yükü və quruluşu ilə müəyyən edilir. Ən ümumi koordinasiya nömrəsi 6-dır. Aşağıdakı ionlar üçün xarakterikdir: Fe 2+, Fe 3+, Co 3+, Ni 3+, Pt 4+, Al 3+, Cr 3+, Mn 2+, Sn 4 +.

K3, Na3, Cl3

heksasianoferrat (III) heksanitrokobaltat (III) heksaakvaxrom (III) xlorid

kalium natrium

4 nömrəli koordinasiya 2 yüklü ionlarda və alüminium və ya qızılda olur: Hg 2+, Cu 2+, Pb 2+, Pt 2+, Au 3+, Al 3+.

(OH) 2 - tetraammin mis (II) hidroksid;

Na 2 - natrium tetrahidroksokuprat (II)

K 2 – kalium tetraiodomerkurat (II);

H – hidrogen tetraxloraurat (III).

Çox vaxt koordinasiya nömrəsi kompleksləşən ionun oksidləşmə vəziyyətinin iki dəfə artması kimi müəyyən edilir: Hg 2+, Cu 2+, Pb 2+ üçün - koordinasiya nömrəsi 4-dür; Ag +, Cu + - koordinasiya nömrəsi 2-dir.

Obyektlərin daxili və ya xarici sahədə yerləşdiyini müəyyən etmək üçün həyata keçirmək lazımdır keyfiyyət reaksiyaları. Məsələn, kalium K 3 -hexacyanoferrat(III). Məlumdur ki, dəmir ionu (+3) tiosiyanat anionu ilə tünd qırmızı dəmir tiosiyanat (+3) əmələ gətirir.

Fe 3+ +3 NH 4 SCN à Fe (SCN) 3 + 3NH 4 +

Kalium heksasiyanoferrat (III) məhluluna ammonium və ya kalium tiosiyanat məhlulu əlavə edildikdə rəng müşahidə edilmir. Bu, kifayət qədər miqdarda məhlulda dəmir ionlarının Fe 3+ olmamasını göstərir. Mərkəzi atom liqandlarla kovalent qütb bağı (bağ əmələ gəlməsinin donor-akseptor mexanizmi) ilə bağlıdır, ona görə də ion mübadiləsi reaksiyası baş vermir. Əksinə, xarici və daxili sferalar ion bağı ilə bağlanır.

II.4. Kompleksləşdiricinin elektron quruluşu baxımından kompleks ionun quruluşu.

Tetraammin mis (II) katyonunun quruluşunu təhlil edək:

a) mis atomunun elektron düsturu:

2 8 18 1 ↓ ↓ ↓ ↓ ↓

b) Cu 2+ katyonunun elektron düsturu:

Cu 2+)))) ↓ ↓ ↓ ↓ 4p 0

4s o:NH 3:NH 3: NH 3: NH 3

CuSO 4 + 4: NH 3 -à SO 4

SO 4 à 2+ + SO 4 2-

ion bağı

cov. əlaqə

donor-akseptor mexanizminə görə.

üçün məşq edin müstəqil qərar:

Alqoritmdən istifadə edərək kompleks ion 3-ün strukturunu çəkin:

a) dəmir atomunun elektron düsturunu yazın;

b) 4s alt səviyyəsindən elektronları və 3d alt səviyyəsindən 1 elektron çıxararaq dəmir ionunun Fe 3+ elektron düsturunu yazın;

c) ionun elektron düsturunu yenidən yazın, 3d alt səviyyənin elektronlarını bu alt səviyyənin hüceyrələrində cütləşdirərək həyəcanlı vəziyyətə köçürün

d) 3d, 4s, 4p - alt səviyyələrdə bütün pulsuz hüceyrələrin sayını hesablayın

e) sianid anionlarını CN - onların altına yerləşdirin və ionlardan boş hüceyrələrə oxlar çəkin.

II.5. Kompleksləşdirici maddənin və kompleks ionun yükünün təyini:

1. Kompleks ionun yükü əks işarəli xarici sferanın yükünə bərabərdir; o da məbləğinə bərabərdir kompleksləşdirici agentin və bütün liqandların yükü.

K 2 +2+ (- 1) 4 =x x = -2

2. Kompleksləşdiricinin yükü liqandların və xarici sferanın yüklərinin cəbri cəminə bərabərdir (əks işarəli).

Cl x +0·2 +(–1)·2 = 0; x=2-1= +1

SO 4 x+ 4 0 -2 = 0 x = +2

3. Mərkəzi atomun yükü nə qədər yüksəkdirsə və liqandın yükü nə qədər azdırsa, koordinasiya nömrəsi bir o qədər yüksəkdir.

II.6. Nomenklatura.

Kompleks birləşmələri adlandırmağın bir neçə yolu var. Gəlin mərkəzi atomun valentliyindən (və ya oksidləşmə vəziyyətindən) istifadə edərək daha sadə birini seçək

II.6.1. Kation tipli kompleks birləşmələrin adı:

Kompleks ionun yükü müsbət olarsa, mürəkkəb birləşmələr kation tiplidir.

Kompleks birləşmələri adlandırarkən:

1) əvvəlcə yunan prefikslərindən istifadə edərək koordinasiya nömrəsi çağırılır (hexa, penta, üç);

2) sonra “o” sonluğu əlavə edilən yüklü liqandlar;

3) sonra, neytral liqandlar (“o” sonu olmadan);

4) genitiv halda rus dilində kompleksləşdirici agent, onun valentliyi və ya oksidləşmə vəziyyəti göstərilir və sonra anion adlanır. Ammonyak - liqand "o" olmadan "amin" adlanır, su - "aqua"

SO 4 tetraammin mis (II) sulfat;

Cl diammin gümüş (I) xlorid;

Cl 3 – heksiodokobalt (III) xlorid;

Cl – oxalatopentaqua-alüminium (III) xlorid

(okalat oksalat turşusunun ikiqat yüklü anionudur);

Cl 3 – altı sulu dəmir (III) xlorid.

II.6.2. Anion tipli kompleks birləşmələrin nomenklaturası.

Kation, koordinasiya nömrəsi, liqandlar və sonra kompleksləşdirici agent - mərkəzi atom adlanır. Kompleksləşdirici agent deyilir latın“at” sonu ilə nominativ halda.

K 3 – kalium heksafluoroferrat (III);

Na 3 – natrium heksanitrokobaltat (III);

NH 4 - ammonium ditiosiandikarbonil civə (I)

Neytral kompleks: – dəmir pentakarbonil.

MÜSTƏQİL HƏLL ÜÇÜN NÜMUNƏLƏR VƏ VƏZİFƏLƏR

Nümunə 1. Aşağıdakı kompleks birləşmələri təsnif edin, tam xarakterizə edin və onlara ad verin: a) K 3 –; b) Cl; V) .

Həll və cavab:

1) K 3 - 3 ion K + - xarici kürə, onun ümumi yükü +3, 3- - daxili sfera, ümumi yükü əks işarə ilə alınan xarici sferanın yükünə bərabərdir - (3-)

2) Daxili sferanın yükü mənfi olduğundan anion tipli mürəkkəb birləşmə;

3) Mərkəzi atom kompleksləşdirici maddədir - gümüş ionu Ag +

4) Liqandlar - iki ikiqat yüklü tiosulfat turşusu qalığı H 2 S 2 O 3, acido komplekslərinə aiddir.

5) Kompleksləşdirici maddənin koordinasiya nömrəsi bu halda istisna olaraq 4-ə bərabərdir (iki turşu qalığı 4 hidrogen kationu olmayan 4 valentlik σ bağına malikdir);

6) Kompleksləşdirici maddənin yükü +1-dir:

K 3 : +1 3 + X + (-2) 2 = 0 à X= +1

7) Adı: – kalium ditiosulfat argentat (I).

1) Cl - 1 ion - Cl - - xarici kürə, onun ümumi yükü -1, - - daxili kürə, ümumi yükü əks işarə ilə qəbul edilən xarici sferanın yükünə bərabərdir - (3+)

2) Daxili sferanın yükü müsbət olduğundan kation tipli kompleks birləşmə.

3) Mərkəzi atom kompleksləşdirici maddədir - kobalt ion Co, onun yükünü hesablayın:

: X + 0 4 + (-1) 2 = +1 à X = 0 +2 +1 = +3

4) Tərkibində müxtəlif liqandlar olduğu üçün qarışıq tipli mürəkkəb birləşmə; turşu kompleksi (Cl - xlorid turşusu qalığı) və ammin kompleksi - ammonyak (NH 3 - ammonyak-neytral birləşmə)

6) Adı – diklorotetraammin kobalt(III) xlorid.

1) - xarici sfera yoxdur

2) Neytral tipli mürəkkəb birləşmə, çünki daxili sferanın yükü = 0-dır.

3) Mərkəzi atom kompleksləşdirici maddədir - volfram atomu,

onun yükü = 0

4) Karbonil kompleksi, çünki liqand neytral hissəcikdir - karbonil - CO;

5) Kompleksləşdiricinin koordinasiya nömrəsi 6-dır;

6) Adı: – heksakarbonil volfram

Tapşırıq 1. Kompleks birləşmələri xarakterizə edin:

a) Li 3 Cr (OH) 6 ]

b) I 2

c) [Pt Cl 2 (NH 3) 2 ] və onlara ad verin.

Tapşırıq 2. Kompleks birləşmələri adlandırın: NO 3,

K 3, Na 3, H, Fe 3 [Cr (CN) 6] 2