螯合物

螯合物

具有環狀結構的配合物
螯合物是具有環狀結構的配合物,是通過兩個或多個配位體與同一金屬離子形成螯合環的螯合作用而得到。又稱内配合物或内絡合物。[1]
    中文名:螯合物 外文名:Chelate 所屬學科:化學 定 義:具有環狀結構的配合物 提出時間:1947年

簡介

具有環狀結構的配合物,由具有兩個或多個配位體與同一金屬離子形成螯合環的化學反應——螯合作用而得到。配體和金屬離子間的配位鍵通常有兩種類型:(1)配體上酸的基團離解去H+,然後與金屬離子配位;(2)配體上含有孤電子對的中性基團與金屬離子配位。

螯合物最顯着的一種特性是其熱力學穩定性和熱穩定性。螯合環的穩定性與芳香環相似。螯合物可為不帶電荷的中性分子,也可為帶電的絡離子,前者易溶于有機溶液中,後者可溶于水中,此性質可用于分離和分析金屬離子。金屬離子與配體形成螯合物的一般原則是軟硬酸堿理論,就是:硬親硬,軟親軟。

金屬離子與多齒配體生成的螯合物,比它與單齒配體生成的類似配合物有較高的穩定性。這是由于要同時斷開螯合劑配位于金屬上的兩個鍵是困難的。由螯合作用得到的某些金屬螯合劑用途很廣,例如EDTA為六齒螯合劑,可用于水軟化,食物保存等方面;環狀配體冠醚類對堿金屬和堿土金屬的分離和分析特别适用。

配合物

螯合物是(舊稱内絡鹽)是由中心離子和多齒配體結合而成的具有環狀結構的配合物。螯合物是配合物的一種,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。

螯合物通常比一般配合物要穩定。從配合物的研究可知,具有五元環或六元環的螯合物很穩定,而且所形成的環越多,螯合物越穩定。

相關應用

在水污染化學、分析化學、有機和生化等方面的應用十分廣泛,如水中金屬離子的分離分析、水的軟化、分級沉澱、纖維染色、清洗金屬、浮選、殺菌、蛋白質的水解與合成以及穩定維生素等。

工業工程

螯合物在工業中用來除去金屬雜質,如水的軟化、去除有毒的重金屬離子等。比如重金屬生産和使用的工廠使用重金屬捕捉劑來沉澱重金屬離子,達到淨化廢水的效果。

生物工程

金屬螯合反應對于輔酶、輔因子和酶的結合來說意義重大。

一些生命必須的物質是螯合物,如血紅蛋白和葉綠素中卟啉環上的4個氮原子把金屬原子(血紅蛋白含Fe,葉綠素含Mg)固定在環中心。

分析化學

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。

化學包複:在無機粉體表面的吸附或化學反應對顆粒表面螯合有機分子中的官能團進行包複使顆粒表面改性。

程度的檢測

如果配體和銀離子結合後,紫外可見區有變化,可以用紫外光譜測定反應進行的程度;如果沒有光信号變化,也可以使用電化學手段,用銀-氯化銀電極測定體系遊離銀離子濃度;如果是固體的話,隻能用溶劑洗滌固體,将遊離銀離子洗脫,然後用原子吸收或其他手段檢測銀離子含量。

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