螯合物

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螯合物英語Chelation)是配合物的一種,在螯合物的結構中,一定有一個或多個多齒配體提供多對電子與中心體形成配位鍵。「螯」指螃蟹的大鉗,此名稱比喻多齒配體像螃蟹一樣用兩隻大鉗緊緊夾住中心體。

金屬EDTA螯合物

螯合物通常比一般配合物要穩定,其結構中經常具有的五或六元環結構更增強了穩定性。正因為這樣,螯合物的穩定常數都非常高,許多螯合反應都是定量進行的,可以用來滴定。使用螯合物還可以掩蔽金屬離子。

可形成螯合物的配體叫螯合劑。常見的螯合劑如下:

值得一提的是EDTA。它能提供2個氮原子和4個羧基氧原子與金屬配合,可以用1個分子把需要6配位的離子緊緊包裹起來,生成極穩定的產物。其化學結構表示如下:

(HOOCCH2)2NCH2CH2N(CH2COOH)2

螯合物在工業中用來除去金屬雜質,如化、去除有毒的重金屬離子等。一些生命必須的物質是螯合物,如血紅蛋白葉綠素卟啉環上的4個氮原子把金屬原子(血紅蛋白含Fe2+,葉綠素含Mg2+)固定在環中心。

螯合效應[編輯]

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 化學平衡符號 [Cu(en)]2+ (1)
Cu2+ + 2 MeNH2 化學平衡符號 [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[編輯]

  • (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]