螯合物

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螯合物英语Chelation)是配合物的一种,在螯合物的结构中,一定有一个或多个多齿配体提供多对电子与中心体形成配位键。“螯”指螃蟹的大钳,此名称比喻多齿配体像螃蟹一样用两只大钳紧紧夹住中心体。

金属EDTA螯合物

螯合物通常比一般配合物要稳定,其结构中经常具有的五或六元环结构更增强了稳定性。正因为这样,螯合物的稳定常数都非常高,许多螯合反应都是定量进行的,可以用来滴定。使用螯合物还可以掩蔽金属离子。

可形成螯合物的配体叫螯合剂。常见的螯合剂如下:

值得一提的是EDTA。它能提供2个氮原子和4个羧基氧原子与金属配合,可以用1个分子把需要6配位的离子紧紧包裹起来,生成极稳定的产物。其化學結構表示如下:

(HOOCCH2)2NCH2CH2N(CH2COOH)2

螯合物在工业中用来除去金属杂质,如化、去除有毒的重金属离子等。一些生命必须的物质是螯合物,如血红蛋白叶绿素卟啉环上的4个氮原子把金属原子(血红蛋白含Fe2+,叶绿素含Mg2+)固定在环中心。

螯合效应[编辑]

乙二胺配體,以二鍵結合一個中央金屬離子
Cu2+配合物甲胺(左邊)及乙二胺(右邊)表示
Cu2+ + en 化学平衡符号 [Cu(en)]2+ (1)
Cu2+ + 2 MeNH2 化学平衡符号 [Cu(MeNH2)2]2+ (2)
[Cu(en] =β11[Cu][en]
[Cu(MeNH2)2]= β12[Cu][MeNH2]2
ΔGStrikeO.png = −RT ln K = ΔHStrikeO.png − TΔSStrikeO.png
反應平衡式 log β ΔGStrikeO.png ΔHStrikeO.png /kJ mol−1 TΔSStrikeO.png /kJ mol−1
Cd2+ + 4 MeNH2 \rightleftharpoons Cd(MeNH2)42+ 6.55 -37.4 -57.3 19.9
Cd2+ + 2 en \rightleftharpoons Cd(en)22+ 10.62 -60.67 -56.48 -4.19

參考文獻[编辑]

  • (英文) Nomenclature of Inorganic Chemistry, IUPAC Recommendations 2005 ("Red Book"), Tabelle VII, Ligand abbreviations, S. 267. (PDF-Datei; 4,14 MB)
  • (英文) Descripton et utilisation de trisodium calcium diethylenetriaminepentaacetate dans l'élimination des produits transuraniques par chélation [1]. Radiation Emergency Assistance Center/Training Site
  • (法文) Traitement d'ouvriers contaminés par des produits radiologiques avec des infusions de Ca-DPTA. Radioprotection 2004, Vol. 39, n° 3, pages 383 à 387 [2]