Umumiy kimyo: darslik / A. V. Jolnin; ed. V. A. Popkova, A. V. Jolnina. - 2012. - 400 b.: kasal.

7-bob. MURAKBAK BIRIKMALAR

7-bob. MURAKBAK BIRIKMALAR

Murakkab elementlar hayotning tashkilotchilaridir.

K. B. Yatsimirskiy

Kompleks birikmalar birikmalarning eng keng va xilma-xil sinfidir. Tirik organizmlar tarkibida biogen metallarning oqsillar, aminokislotalar, porfirinlar, nuklein kislotalar, uglevodlar va makrosiklik birikmalar bilan murakkab birikmalari mavjud. Hayotiy faoliyatning eng muhim jarayonlari kompleks birikmalar ishtirokida davom etadi. Ulardan ba'zilari (gemoglobin, xlorofill, gemosiyanin, vitamin B 12 va boshqalar) biokimyoviy jarayonlarda muhim rol o'ynaydi. Ko'pgina dorilar tarkibida metall komplekslari mavjud. Masalan, insulin (sink kompleksi), vitamin B 12 (kobalt kompleksi), platinol (platina kompleksi) va boshqalar.

7.1. A.VERNERNING KOORDINASYON NAZARIYASI

Kompleks birikmalarning tuzilishi

Zarrachalarning o'zaro ta'siri jarayonida zarrachalarning o'zaro muvofiqlashuvi kuzatiladi, bu murakkab hosil bo'lish jarayoni sifatida belgilanishi mumkin. Masalan, ionlarning hidratsiyasi jarayoni akvakomplekslarning hosil bo'lishi bilan tugaydi. Murakkab hosil bo'lish reaktsiyalari elektron juftlarni o'tkazish bilan birga keladi va birikmalarning shakllanishiga yoki yo'q qilinishiga olib keladi. yuqori tartib, deb atalmish kompleks (koordinatsion) birikmalar. Murakkab birikmalarning o'ziga xos xususiyati ularda donor-akseptor mexanizmiga ko'ra paydo bo'lgan koordinatsion aloqaning mavjudligi:

Kompleks birikmalar kristall holatda ham, eritmada ham mavjud bo'lgan birikmalardir.

bu ligandlar bilan o'ralgan markaziy atomning mavjudligi. Murakkab birikmalarni eritmada mustaqil mavjud bo'lishga qodir oddiy molekulalardan tashkil topgan yuqori tartibli murakkab birikmalar deb hisoblash mumkin.

Vernerning koordinatsiya nazariyasiga ko'ra, kompleks birikmada, ichki Va tashqi soha. Markaziy atom atrofdagi ligandlari bilan kompleksning ichki sferasini tashkil qiladi. Odatda kvadrat qavslar ichiga olinadi. Murakkab birikmadagi qolgan hamma narsa tashqi sfera bo'lib, kvadrat qavs ichida yoziladi. Aniqlangan markaziy atom atrofida ma'lum miqdordagi ligandlar joylashadi muvofiqlashtirish raqami(kch). Koordinatsion ligandlar soni ko'pincha 6 yoki 4 tani tashkil qiladi. Ligand markaziy atomga yaqin koordinatsion joyni egallaydi. Koordinatsiya ligandlarning ham, markaziy atomning ham xususiyatlarini o'zgartiradi. Ko'pincha muvofiqlashtirilgan ligandlarni erkin holatda ularga xos bo'lgan kimyoviy reaktsiyalar yordamida aniqlab bo'lmaydi. Ichki sferaning yanada qattiq bog'langan zarralari deyiladi kompleks (murakkab ion). Markaziy atom va ligandlar o'rtasida tortishish kuchlari (almashinuv va (yoki) donor-akseptor mexanizmiga ko'ra kovalent bog'lanish hosil bo'ladi), ligandlar o'rtasida esa itaruvchi kuchlar ta'sir qiladi. Agar ichki sferaning zaryadi 0 ga teng bo'lsa, tashqi koordinatsion sfera yo'q.

Markaziy atom (komplekslashtiruvchi)- murakkab birikmada markaziy o'rinni egallagan atom yoki ion. Kompleks tuzuvchining rolini ko'pincha erkin orbitalari va etarlicha katta musbat yadro zaryadiga ega bo'lgan zarralar bajaradi va shuning uchun elektron qabul qiluvchi bo'lishi mumkin. Bu o'tish elementlarining kationlari. Eng kuchli komplekslashtiruvchi moddalar IB va VIIIB guruhlari elementlari hisoblanadi. Kamdan-kam hollarda kompleks sifatida

d-elementlarning neytral atomlari va turli oksidlanish darajasidagi metall bo'lmagan atomlar - . Kompleks tuzuvchi tomonidan taqdim etilgan erkin atom orbitallari soni uning koordinatsion raqamini aniqlaydi. Koordinatsion raqamning qiymati ko'plab omillarga bog'liq, lekin odatda u kompleks hosil qiluvchi ion zaryadining ikki barobariga teng:

Ligandlar- kompleks hosil qiluvchi agent bilan bevosita bog'liq bo'lgan va elektron juftlarning donorlari bo'lgan ionlar yoki molekulalar. Erkin va harakatlanuvchi elektron juftlariga ega bo'lgan elektronga boy tizimlar elektron donorlar bo'lishi mumkin, masalan:

P-elementlarning birikmalari kompleks hosil qilish xususiyatini namoyon qiladi va kompleks birikmada ligand vazifasini bajaradi. Ligandlar atomlar va molekulalar (oqsillar, aminokislotalar, nuklein kislotalar, uglevodlar) bo'lishi mumkin. Ligandlar bilan kompleks hosil qiluvchi bogʻlanishlar soniga koʻra ligandlar mono-, di- va polidentatli ligandlarga boʻlinadi. Yuqoridagi ligandlar (molekulalar va anionlar) monodentatdir, chunki ular bitta elektron juftining donorlaridir. Bidentat ligandlari ikkita elektron juft donor bo'lishga qodir bo'lgan ikkita funktsional guruhni o'z ichiga olgan molekulalar yoki ionlarni o'z ichiga oladi:

Polidentat ligandlarga etilendiamintetraasetik kislotaning 6 dentatli ligandlari kiradi:

Kompleks birikmaning ichki sferasida har bir ligandning egallagan joylari soni deyiladi ligandning koordinatsion qobiliyati (tishligi). U markaziy atom bilan koordinatsion aloqa hosil qilishda ishtirok etuvchi ligandning elektron juftlari soni bilan aniqlanadi.

Murakkab birikmalarga qo'shimcha ravishda, koordinatsion kimyo suvli eritmada tarkibiy qismlarga ajraladigan qo'sh tuzlarni, kristalli gidratlarni o'z ichiga oladi, ular qattiq holatda ko'p hollarda murakkablarga o'xshash tuzilgan, ammo beqaror.

Tarkibi va bajaradigan funktsiyalari jihatidan eng barqaror va xilma-xil komplekslar d-elementlarni tashkil qiladi. O'tish elementlarining murakkab birikmalari alohida ahamiyatga ega: temir, marganets, titan, kobalt, mis, sink va molibden. Biogen s-elementlar (Na, K, Mg, Ca) faqat ma'lum bir siklik tuzilishga ega ligandlar bilan kompleks birikmalar hosil qiladi, shuningdek, kompleks hosil qiluvchi vosita sifatida ishlaydi. Asosiy qism R-elementlar (N, P, S, O) kompleks hosil qiluvchi zarralar (ligandlar), shu jumladan bioligandlarning faol faol qismidir. Bu ularning biologik ahamiyati.

Shuning uchun murakkab shakllanish qobiliyatidir umumiy mulk davriy tizimning kimyoviy elementlari, bu qobiliyat quyidagi tartibda kamayadi: f> d> p> s.

7.2. MURAKKAL BIRIKMALARNING ASOSIY zarrachalarining zaryadini aniqlash.

Kompleks birikmaning ichki sferasi zaryadi uning tarkibidagi zarrachalar zaryadlarining algebraik yig'indisidir. Masalan, kompleks zaryadining kattaligi va belgisi quyidagicha aniqlanadi. Alyuminiy ionining zaryadi +3, oltita gidroksid ionining umumiy zaryadi -6 ga teng. Demak, kompleksning zaryadi (+3) + (-6) = -3 va kompleks formulasi 3- ga teng. Kompleks ionning zaryadi son jihatdan tashqi sferaning umumiy zaryadiga teng va unga ishorasi bilan qarama-qarshidir. Masalan, K 3 tashqi sharning zaryadi +3 ga teng. Shuning uchun kompleks ionning zaryadi -3 ga teng. Kompleks hosil qiluvchining zaryadi kattaligi bo'yicha teng va kompleks birikmaning boshqa barcha zarrachalari zaryadlarining algebraik yig'indisiga qarama-qarshidir. Demak, K 3 da temir ionining zaryadi +3 ga teng, chunki kompleks birikmaning barcha boshqa zarralarining umumiy zaryadi (+3) + (-6) = -3 ga teng.

7.3. MURAKKAK BIRIKMALARNING NOMENKLATURASI

Nomenklatura asoslari Vernerning klassik asarlarida ishlab chiqilgan. Ularga muvofiq kompleks birikmada avval kation, keyin esa anion chaqiriladi. Agar birikma elektrolit bo'lmagan turdagi bo'lsa, u bir so'z bilan deyiladi. Kompleks ionning nomi bir so'z bilan yoziladi.

Neytral ligand molekula bilan bir xil nomlanadi va anion ligandlariga "o" qo'shiladi. Muvofiqlashtirilgan suv molekulasi uchun "aqua-" belgisi qo'llaniladi. Kompleksning ichki sferasidagi bir xil ligandlar sonini ko'rsatish uchun ligandlar nomidan oldin old qo'shimcha sifatida di-, tri-, tetra-, penta-, heksa- va hokazo yunon raqamlari qo'llaniladi. Monone prefiksi ishlatiladi. Ligandlar alifbo tartibida keltirilgan. Ligandning nomi yagona shaxs sifatida qaraladi. Ligand nomidan keyin markaziy atomning nomi keladi, bu oksidlanish darajasini ko'rsatadi, bu qavslar ichida rim raqamlari bilan ko'rsatilgan. Ammin so'zi (ikkita "m" bilan) ammiak bilan bog'liq holda yozilgan. Boshqa barcha aminlar uchun faqat bitta "m" ishlatiladi.

C1 3 - geksaminkobalt (III) xlorid.

C1 3 - akvapentamminkobalt (III) xlorid.

Cl 2 - pentametilamminexlorokobalt (III) xlorid.

Diamminedibromoplatin (II).

Agar kompleks ion anion bo'lsa, uning lotincha nomi "am" oxiriga ega.

(NH 4) 2 - ammoniy tetrakloropalladat (II).

K - kaliy pentabromoamminplatinat (IV).

K 2 - kaliy tetrarodanokobaltat (II).

Murakkab ligandning nomi odatda qavs ichiga olinadi.

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

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

Ligand ikkita markaziy ionni bog'lagan hollarda uning nomidan oldin yunoncha harf ishlatiladiμ.

Bunday ligandlar deyiladi ko'prik va oxirgi sanab o'tilgan.

7.4. KIMYOVIY BOG'LANISHI VA MUKAMMAL BIRIKMALARNING TUZILISHI

Kompleks birikmalar hosil bo‘lishida ligand va markaziy atom o‘rtasidagi donor-akseptor o‘zaro ta’sirlari muhim rol o‘ynaydi. Elektron juft donor odatda liganddir. Akseptor - bu erkin orbitallarga ega bo'lgan markaziy atom. Bu bog'lanish kuchli bo'lib, kompleks eritilganda (nonionogen) buzilmaydi va u deyiladi muvofiqlashtirish.

O-bog'lar bilan bir qatorda p-bog'lar donor-akseptor mexanizmi orqali hosil bo'ladi. Bunda metall ioni o'zining juftlashgan d-elektronlarini energetik jihatdan qulay bo'sh orbitallarga ega bo'lgan ligandga berib, donor bo'lib xizmat qiladi. Bunday munosabatlarga dativ deyiladi. Ular shakllanadi:

a) metallning bo'sh p-orbitallari bilan metallning d-orbitallari ustma-ust tushishi tufayli, ularda s-bog'ga kirmagan elektronlar joylashgan;

b) ligandning bo'sh d-orbitallari metallning to'ldirilgan d-orbitallari bilan ustma-ust tushganda.

Uning kuchining o'lchovi ligand orbitallari va markaziy atom o'rtasidagi o'zaro bog'liqlik darajasidir. Markaziy atom bog'larining yo'nalishi kompleksning geometriyasini belgilaydi. Bog'larning yo'nalishini tushuntirish uchun markaziy atomning atom orbitallarining gibridlanishi tushunchasidan foydalaniladi. Markaziy atomning gibrid orbitallari teng bo'lmagan atom orbitallarini aralashtirish natijasidir, natijada orbitallarning shakli va energiyasi o'zaro o'zgaradi va yangi bir xil shakl va energiyadagi orbitallar hosil bo'ladi. Gibrid orbitallar soni har doim asl orbitallar soniga teng. Gibrid bulutlar atomda bir-biridan maksimal masofada joylashgan (7.1-jadval).

7.1-jadval. Kompleks tuzuvchining atom orbitallarining gibridlanish turlari va ba'zi kompleks birikmalarning geometriyasi.

Kompleksning fazoviy tuzilishi valentlik orbitallarining gibridlanish turi va uning valentlik energiya darajasida mavjud bo'lmagan elektron juftlar soni bilan belgilanadi.

Ligand va kompleks hosil qiluvchi agent o'rtasidagi donor-akseptor o'zaro ta'sirining samaradorligi va, demak, ular orasidagi bog'lanishning mustahkamligi (kompleksning barqarorligi) ularning qutblanish qobiliyati bilan belgilanadi, ya'ni. tashqi ta'sir ostida elektron qobiqlarini o'zgartirish qobiliyati. Shu asosda reaktivlar bo'linadi "qattiq" yoki past polarizatsiyali, va "yumshoq" - oson qutblanish mumkin. Atom, molekula yoki ionning qutbliligi ularning kattaligiga va elektron qatlamlar soniga bog'liq. Zarrachaning radiusi va elektronlari qanchalik kichik bo'lsa, u kamroq qutblangan bo'ladi. Zarrachaning radiusi qanchalik kichik bo'lsa va elektronlar qancha kam bo'lsa, u shunchalik yomon qutblanadi.

Qattiq kislotalar ligandlarning elektron manfiy O, N, F atomlari (qattiq asoslar) bilan kuchli (qattiq) komplekslar hosil qiladi, yumshoq kislotalar esa elektron manfiyligi past va qutblanish qobiliyati yuqori bo'lgan ligandlarning donor P, S va I atomlari bilan kuchli (yumshoq) komplekslar hosil qiladi. Biz bu erda "o'xshash bilan kabi" umumiy tamoyilining namoyon bo'lishini kuzatamiz.

Qattiqligi tufayli natriy va kaliy ionlari amalda biosubstratlar bilan barqaror komplekslar hosil qilmaydi va fiziologik muhitda akvakomplekslar shaklida topiladi. Ca 2 + va Mg 2 + ionlari oqsillar bilan ancha barqaror komplekslar hosil qiladi va shuning uchun fiziologik muhitda ham ion, ham bog'langan holatda bo'ladi.

d-elementlarning ionlari biosubstratlar (oqsillar) bilan kuchli komplekslar hosil qiladi. Yumshoq kislotalar Cd, Pb, Hg esa juda zaharli hisoblanadi. Ular R-SH sulfhidril guruhlarini o'z ichiga olgan oqsillar bilan kuchli komplekslar hosil qiladi:

Sianid ioni zaharli hisoblanadi. Yumshoq ligand biosubstratlar bilan komplekslarda d-metallar bilan faol ta'sir o'tkazadi, ikkinchisini faollashtiradi.

7.5. MUKAMMEK BIRIKMALARNING DISOSIYASI. KOMPLEKSLARNING BARQARORLIGI. LABIL VA INERT KOMPLEKSLAR

Murakkab birikmalar suvda eritilganda, ular odatda kuchli elektrolitlar kabi tashqi va ichki sfera ionlariga parchalanadi, chunki bu ionlar ionogen, asosan elektrostatik kuchlar bilan bog'langan. Bu murakkab birikmalarning birlamchi dissotsiatsiyasi sifatida baholanadi.

Kompleks birikmaning ikkilamchi dissotsiatsiyasi ichki sferaning uning tarkibiy qismlariga parchalanishidir. Bu jarayon kuchsiz elektrolitlar turiga qarab davom etadi, chunki ichki sfera zarralari noionik (kovalent) bog'langan. Dissotsiatsiya bosqichma-bosqich xarakterga ega:

Murakkab birikmaning ichki sferasi barqarorligining sifat tavsifi uchun uning to'liq dissotsiatsiyasini tavsiflovchi muvozanat konstantasi qo'llaniladi. murakkab beqarorlik konstantasi(Kn). Murakkab anion uchun beqarorlik konstantasining ifodasi quyidagi ko'rinishga ega:

Kn qiymati qanchalik kichik bo'lsa, murakkab birikmaning ichki sferasi shunchalik barqaror bo'ladi, ya'ni. suvli eritmada qanchalik kam dissotsilanadi. So'nggi paytlarda Kn o'rniga barqarorlik konstantasining qiymati (Ku) qo'llaniladi - Kn ning o'zaro. Ku qiymati qanchalik katta bo'lsa, kompleks shunchalik barqaror.

Barqarorlik konstantalari ligand almashinuvi jarayonlarining yo'nalishini taxmin qilish imkonini beradi.

Suvli eritmada metall ioni akvakomplekslar shaklida mavjud: 2+ - geksaakva temir (II), 2 + - tetraaqua mis (II). Gidratlangan ionlar uchun formulalarni yozishda hidratsiya qobig'ining muvofiqlashtirilgan suv molekulalari ko'rsatilmaydi, lekin nazarda tutiladi. Metall ioni va ba'zi ligandlar o'rtasida kompleks hosil bo'lishi ichki koordinatsion sferada suv molekulasining ushbu ligand bilan almashinishi reaktsiyasi sifatida qaraladi.

Ligand almashinish reaksiyalari S N - tipidagi reaksiyalar mexanizmiga ko ra boradi. Masalan:

7.2-jadvalda keltirilgan barqarorlik konstantalarining qiymatlari murakkab hosil bo'lish jarayoni tufayli suvli eritmalarda ionlarning kuchli bog'lanishi sodir bo'lishini ko'rsatadi, bu ionlarni, ayniqsa polidentat ligandlari bilan bog'lash uchun ushbu turdagi reaktsiyalardan foydalanish samaradorligini ko'rsatadi.

7.2-jadval. Zirkonyum komplekslarining barqarorligi

Ion almashinish reaktsiyalaridan farqli o'laroq, kompleks birikmalarning hosil bo'lishi ko'pincha yarim lahzali jarayon emas. Misol uchun, temir (III) nitril trimetilenfosfon kislotasi bilan reaksiyaga kirishganda, muvozanat 4 kundan keyin o'rnatiladi. Komplekslarning kinetik xarakteristikalari uchun tushunchalar qo'llaniladi - labil(tezkor reaksiya) va inert(sekin reaksiyaga kirishadi). G.Taubening taklifiga koʻra, labil komplekslar xona haroratida 1 minut davomida ligandlarni toʻliq almashinadigan va eritma konsentratsiyasi 0,1 M. Termodinamik tushunchalarni [kuchli (barqaror) / moʻrt. (beqaror)] va kinetik [ inert va labil] komplekslar.

Labil komplekslarda ligandlarning almashinishi tez sodir bo'ladi va muvozanat tezda o'rnatiladi. Inert komplekslarda ligandlarni almashtirish sekin kechadi.

Demak, kislotali muhitdagi inert kompleks 2+ termodinamik jihatdan beqaror: beqarorlik konstantasi 10 -6, labil kompleks 2- juda barqaror: barqarorlik konstantasi 10 -30. Taube komplekslarning labilligini markaziy atomning elektron tuzilishi bilan bog'laydi. Komplekslarning inertligi asosan to'liq bo'lmagan d-qobiqli ionlarga xosdir. Inert komplekslarga Co, Cr kiradi. Tashqi darajasi s 2 p 6 bo'lgan ko'p kationlarning siyanid komplekslari labildir.

7.6. KOMPLEKSLARNING KIMYOVIY XUSUSIYATLARI

Kompleks hosil bo'lish jarayonlari kompleksni tashkil etuvchi barcha zarralarning xususiyatlariga amalda ta'sir qiladi. Ligand va kompleks hosil qiluvchi o'rtasidagi bog'lanishlar qanchalik kuchli bo'lsa, markaziy atom va ligandlarning xossalari eritmada shunchalik kam namoyon bo'ladi va kompleksning xususiyatlari shunchalik aniq bo'ladi.

Murakkab birikmalar markaziy atomning koordinatsion toʻyinmaganligi (erkin orbitallar mavjud) va ligandlarning erkin elektron juftlarining mavjudligi natijasida kimyoviy va biologik faollikni namoyon qiladi. Bu holda kompleks markaziy atom va ligandlardan farq qiluvchi elektrofil va nukleofil xususiyatlarga ega.

Kompleksning hidratsion qobig'i tuzilishining kimyoviy va biologik faolligiga ta'sirini hisobga olish kerak. Ta'lim jarayoni

Komplekslarning kamayishi kompleks birikmaning kislota-asos xususiyatlariga ta'sir qiladi. Murakkab kislotalarning hosil bo'lishi mos ravishda kislota yoki asosning kuchini oshirish bilan birga keladi. Demak, oddiy kislotalardan murakkab kislotalar hosil qilinganda, H + ionlari bilan bog'lanish energiyasi kamayadi va shunga mos ravishda kislotaning kuchi ortadi. Agar tashqi sferada OH - ioni bo'lsa, u holda kompleks kation bilan tashqi sfera gidroksid ioni orasidagi bog'lanish kamayadi va kompleksning asosiy xossalari ortadi. Masalan, mis gidroksid Cu (OH) 2 zaif, kam eriydigan asosdir. Unga ammiak ta'sirida mis ammiak (OH) 2 hosil bo'ladi. Zaryad zichligi 2+ Cu 2+ ga nisbatan kamayadi, OH - ionlari bilan bog'lanish zaiflashadi va (OH) 2 o'zini kuchli asos kabi tutadi. Kompleks tuzuvchi bilan bog'liq bo'lgan ligandlarning kislota-ishqor xossalari, odatda, ularning erkin holatdagi kislota-ishqor xossalariga qaraganda aniqroq bo'ladi. Masalan, gemoglobin (Hb) yoki oksigemoglobin (HbO 2) HHb ↔ H + + Hb - ligand bo'lgan globin oqsilining erkin karboksil guruhlari tufayli kislotali xususiyatni namoyon qiladi. Shu bilan birga, gemoglobin anioni, globin oqsilining aminokislotalari tufayli, asosiy xususiyatlarni namoyon qiladi va shuning uchun kislotali CO 2 oksidi bilan bog'lanib, karbaminohemoglobin anionini (HbCO 2 -) hosil qiladi: CO 2 + Hb - ↔ HbCO 2 - .

Komplekslar barqaror oksidlanish darajalarini hosil qiluvchi kompleks hosil qiluvchi moddaning oksidlanish-qaytarilish-qaytarilish xususiyatini namoyon qiladi. Murakkablanish jarayoni d-elementlarning pasayish potentsiallarining qiymatlariga kuchli ta'sir qiladi. Agar kationlarning qaytarilgan shakli berilgan ligand bilan uning oksidlangan shakliga qaraganda barqarorroq kompleks hosil qilsa, u holda potensialning qiymati ortadi. Potensial qiymatning pasayishi oksidlangan shakl yanada barqaror kompleks hosil qilganda sodir bo'ladi. Masalan, oksidlovchi moddalar: nitritlar, nitratlar, NO 2, H 2 O 2 ta'sirida markaziy atomning oksidlanishi natijasida gemoglobin methemoglobinga aylanadi.

Oltinchi orbital oksigemoglobin hosil qilishda ishlatiladi. Xuddi shu orbital uglerod oksidi bilan bog'lanishda ishtirok etadi. Natijada temir bilan makrosiklik kompleks hosil bo'ladi - karboksigemoglobin. Bu kompleks gem tarkibidagi temir-kislorod kompleksidan 200 marta barqaror.

Guruch. 7.1. Gemoglobinning inson organizmidagi kimyoviy o'zgarishlari. Kitobdan sxema: Slesarev V.I. Tirik kimyo asoslari, 2000 yil

Kompleks ionlarning hosil bo'lishi kompleks hosil qiluvchi ionlarning katalitik faolligiga ta'sir qiladi. Ba'zi hollarda faollik kuchayadi. Bu eritmada oraliq mahsulotlarni yaratishda ishtirok eta oladigan yirik strukturaviy tizimlarning paydo bo'lishi va reaktsiyaning faollashuv energiyasining pasayishi bilan bog'liq. Masalan, H 2 O 2 ga Cu 2+ yoki NH 3 qo'shilsa, parchalanish jarayoni tezlashmaydi. Ishqoriy muhitda hosil bo'lgan 2+ kompleksi ishtirokida vodorod peroksidning parchalanishi 40 million marta tezlashadi.

Shunday qilib, gemoglobinda murakkab birikmalarning xususiyatlarini ko'rib chiqish mumkin: kislota-asos, kompleks hosil bo'lish va oksidlanish-qaytarilish.

7.7. MURAKBAK BIRIKMALAR TASNIFI

Turli printsiplarga asoslangan murakkab birikmalar uchun bir nechta tasniflash tizimlari mavjud.

1. Kompleks birikmaning ma’lum bir sinf birikmasiga mansubligiga ko‘ra:

Murakkab kislotalar H 2;

Kompleks asoslar OH;

Murakkab tuzlar K 4 .

2. Ligandning tabiatiga ko‘ra: akvakomplekslar, ammoniatlar, atsidokomplekslar (turli kislotalar anionlari, K 4, ligandlar vazifasini bajaradi; gidroksokomplekslar (gidroksil guruhlar, K 3, ligandlar sifatida); makrosiklik ligandlar bilan komplekslar, ularning ichida markaziy. atom.

3. Kompleks zaryadining belgisi bo'yicha: katyonik - kompleks birikma Cl 3 tarkibidagi kompleks kation; anion - K kompleks birikmadagi kompleks anion; neytral - kompleksning zaryadi 0. Tashqi sferaning kompleks birikmasida, masalan, mavjud emas. Bu saratonga qarshi dori formulasi.

4. Kompleksning ichki tuzilishiga ko'ra:

a) kompleks hosil qiluvchi atomlar soniga qarab: bir yadroli- murakkab zarracha tarkibiga kompleks hosil qiluvchining bir atomi kiradi, masalan, Cl 3; ko'p yadroli- murakkab zarracha tarkibida kompleks tuzuvchining bir nechta atomlari - temir-oqsil kompleksi mavjud:

b) ligandlar turlarining soniga qarab komplekslar ajratiladi: bir jinsli. (yagona ligand), ligandning bir turini o'z ichiga oladi, masalan, 2+ va heterojen (ko'p ligand)- ikki yoki undan ortiq turdagi ligandlar, masalan, Pt(NH 3) 2 Cl 2 . Kompleks tarkibiga NH 3 va Cl - ligandlar kiradi. Ichki sferada turli ligandlarni o'z ichiga olgan murakkab birikmalar uchun geometrik izomeriya xarakterlidir, chunki ichki sferaning bir xil tarkibi bilan undagi ligandlar bir-biriga nisbatan boshqacha joylashgan.

Kompleks birikmalarning geometrik izomerlari nafaqat fizik va kimyoviy xossalari, balki biologik faolligi bilan ham farqlanadi. Pt(NH 3) 2 Cl 2 ning sis-izomeri aniq o'smaga qarshi faollikka ega, trans-izomer esa yo'q;

v) mononuklear komplekslarni hosil qiluvchi ligandlarning dentsityiga qarab quyidagi guruhlarni ajratish mumkin:

Bir yadroli komplekslar monodentat ligandlari bilan, masalan, 3+;

Polidentat ligandlari bo'lgan bir yadroli komplekslar. Polidentat ligandlari bo'lgan murakkab birikmalar deyiladi xelatlovchi birikmalar;

d) kompleks birikmalarning siklik va asiklik shakllari.

7.8. XELAT KOMPLEKSLARI. KOMPLEKSONLAR. KOMPLEKSONATLAR

Bitta xelatlovchi molekulaga tegishli bo'lgan ikki yoki undan ortiq donor atomlarga metall ionining qo'shilishi natijasida hosil bo'lgan tsiklik tuzilmalar deyiladi. xelat birikmalari. Masalan, mis glitsinat:

Ularda murakkablashtiruvchi vosita, go'yo ligand ichida olib boradi, tirnoq kabi bog'lar bilan qoplangan, shuning uchun boshqa narsalar teng bo'lsa, ular tsikllarni o'z ichiga olmaydigan birikmalarga qaraganda barqarorroqdir. Eng barqarorlari besh yoki olti bo'g'indan iborat tsikllardir. Bu qoida birinchi marta L.A. Chugaev. Farq

xelat kompleksining barqarorligi va uning siklik bo'lmagan analogining barqarorligi deyiladi xelat ta'siri.

Ikki turdagi guruhni o'z ichiga olgan polidentat ligandlar xelatlashtiruvchi vosita sifatida ishlaydi:

1) almashinish reaksiyalari (proton donorlari, elektron jufti qabul qiluvchilar) hisobiga kovalent qutbli bog'lanish hosil qila oladigan guruhlar -CH 2 COOH, -CH 2 PO (OH) 2, -CH 2 SO 2 OH, - kislota guruhlari (markazlari);

2) elektron juft donor guruhlari: ≡N, >NH, >C=O, -S-, -OH, - asosiy guruhlar (markazlar).

Agar bunday ligandlar kompleksning ichki koordinatsion sferasini to'yintirsa va metall ionining zaryadini to'liq neytrallashtirsa, u holda birikmalar deyiladi. intrakompleks. Masalan, mis glitsinat. Ushbu majmuada tashqi sfera yo'q.

Molekulada asosiy va kislota markazlarini o'z ichiga olgan organik moddalarning katta guruhi deyiladi komplekslar. Bular ko'p asosli kislotalar. Metall ionlari bilan o'zaro ta'sirlashganda kompleksonlar hosil bo'lgan xelat birikmalari deyiladi komplekslar, masalan, etilendiamintetraasetik kislota bilan magniy kompleksonat:

Suvli eritmada kompleks anion shaklda mavjud.

Komplekslar va kompleksonatlar tirik organizmlarning murakkabroq birikmalarining oddiy modelidir: aminokislotalar, polipeptidlar, oqsillar, nuklein kislotalar, fermentlar, vitaminlar va boshqa ko'plab endogen birikmalar.

Hozirgi vaqtda turli funktsional guruhlarga ega bo'lgan sintetik komplekslarning katta assortimenti ishlab chiqarilmoqda. Asosiy komplekslarning formulalari quyida keltirilgan:

Komplekslar, ma'lum sharoitlarda, metall ioni (s-, p- yoki d-element) bilan koordinatsion aloqa hosil qilish uchun taqsimlanmagan elektron juftlarini (bir nechta) ta'minlashi mumkin. Natijada 4-, 5-, 6- yoki 8 a'zoli halqali barqaror xelat tipidagi birikmalar hosil bo'ladi. Reaksiya keng pH diapazonida davom etadi. PH ga qarab kompleks hosil qiluvchining tabiati, uning ligand bilan nisbati, har xil kuchli va eruvchanlikdagi kompleksonatlar hosil bo'ladi. Komplekslarning hosil bo'lish kimyosini EDTA ning natriy tuzi (Na 2 H 2 Y) misolida, suvli eritmada dissotsiatsiyalanadigan tenglamalar bilan ifodalash mumkin: Na 2 H 2 Y→ 2Na + + H 2 Y 2- , va H 2 Y 2- ioni metallar ionlari bilan, metall kationining oksidlanish darajasidan qat'iy nazar, ko'pincha bitta metall ioni (1:1) bitta komplekson molekulasi bilan o'zaro ta'sir qiladi. Reaksiya miqdoriy ravishda davom etadi (Kp>10 9).

Kompleksonlar va kompleksonatlar keng pH diapazonida amfoter xossalarini namoyon qiladi, oksidlanish-qaytarilish reaksiyalarida qatnasha oladi, kompleks hosil qiladi, metallning oksidlanish darajasiga, koordinatsion toʻyinganligiga qarab turli xossalarga ega birikmalar hosil qiladi, elektrofil va nukleofil xususiyatlarga ega. . Bularning barchasi juda ko'p sonli zarrachalarni bog'lash qobiliyatini aniqlaydi, bu kichik miqdordagi reagentga katta va xilma-xil muammolarni hal qilishga imkon beradi.

Komplekslar va kompleksonatlarning yana bir shubhasiz afzalligi ularning past toksikligi va toksik zarrachalarni aylantirish qobiliyatidir.

kam toksik yoki hatto biologik faol bo'lganlarga. Komplekslarning parchalanish mahsulotlari organizmda to'planmaydi va zararsizdir. Komplekslarning uchinchi xususiyati ularni iz elementlari manbai sifatida ishlatish imkoniyatidir.

Oshqozonning ortishi mikroelementning biologik faol shaklda kiritilishi va yuqori membrana o'tkazuvchanligiga ega bo'lishi bilan bog'liq.

7.9. FOSFOR BO'LGAN METALLAR KOMPLEKSONATLARI - MIKRO VA MAKRO ELEMENTLARNI BIOLOGIK FAOL XOLATGA O'TKAZISHNING SAMARALI SHAKLI VA XIMIKLARNING BIOLOGIK TA'SIRINI O'RGANISH MOBILI.

tushuncha biologik faollik hodisalarning keng doirasini qamrab oladi. Kimyoviy ta'sir nuqtai nazaridan, biologik faol moddalar (BAS) odatda biologik tizimlarga ta'sir eta oladigan, ularning hayotiy faoliyatini tartibga soluvchi moddalar sifatida tushuniladi.

Bunday ta'sir qilish qobiliyati biologik faollikni namoyon qilish qobiliyati sifatida talqin qilinadi. Tartibga solish rag'batlantirish, ezish, muayyan ta'sirlarning rivojlanishi ta'sirida o'zini namoyon qilishi mumkin. Biologik faollikning haddan tashqari ko'rinishi biosidal ta'sir, biotsid moddasining tanaga ta'siri natijasida ikkinchisi vafot etganda. Pastroq konsentratsiyalarda, ko'p hollarda, biotsidlar tirik organizmlarga o'ldiradigan emas, balki ogohlantiruvchi ta'sir ko'rsatadi.

Hozirgi vaqtda bunday moddalarning ko'pligi ma'lum. Shunga qaramay, ko'p hollarda ma'lum biologik faol moddalardan foydalanish etarli darajada qo'llanilmaydi, ko'pincha samaradorlik maksimal darajadan uzoqdir va ulardan foydalanish ko'pincha biologik faol moddalarga modifikatorlarni kiritish orqali yo'q qilinishi mumkin bo'lgan nojo'ya ta'sirlarga olib keladi.

Fosfor o'z ichiga olgan kompleksonatlar tabiatiga, metallning oksidlanish darajasiga, koordinatsion to'yinganligiga, gidrat qobig'ining tarkibi va tuzilishiga qarab turli xil xususiyatlarga ega birikmalar hosil qiladi. Bularning barchasi kompleksonatlarning ko'p funktsionalligini, ularning substoxiometrik ta'sir qilishning noyob qobiliyatini,

umumiy ionning ta'siri va tibbiyot, biologiya, ekologiya va xalq xo'jaligining turli sohalarida keng qo'llanilishini ta'minlaydi.

Metall ion kompleksni muvofiqlashtirganda, elektron zichligi qayta taqsimlanadi. Donor-akseptor ta'sirida yolg'iz elektron juftining ishtirok etishi tufayli ligand (kompleks)ning elektron zichligi markaziy atomga o'tadi. Liganddagi nisbatan manfiy zaryadning kamayishi reagentlarning kulon repulsiyasini pasayishiga yordam beradi. Shu sababli, muvofiqlashtirilgan ligand reaktsiya markazida ortiqcha elektron zichligiga ega bo'lgan nukleofil reagent tomonidan hujum qilish uchun qulayroq bo'ladi. Elektron zichligining kompleks hosil qiluvchi moddadan metall ioniga siljishi uglerod atomining musbat zaryadining nisbiy ortishiga va natijada uning nukleofil reagent, gidroksil ionining hujumini osonlashishiga olib keladi. Biologik tizimlardagi metabolik jarayonlarni katalizlovchi fermentlar orasida gidroksillangan kompleks organizmning fermentativ ta'siri va detoksifikatsiyasi mexanizmida markaziy o'rinlardan birini egallaydi. Fermentning substrat bilan ko'p nuqtali o'zaro ta'siri natijasida reaktsiya boshlanishidan va o'tish holati hosil bo'lishidan oldin faol markazdagi faol guruhlarning yaqinlashishini va reaktsiyaning molekula ichidagi rejimga o'tishini ta'minlaydigan orientatsiya yuzaga keladi. bu FCM ning fermentativ funktsiyasini ta'minlaydi. Ferment molekulalarida konformatsion o'zgarishlar yuz berishi mumkin. Koordinatsiya markaziy ion va ligand o'rtasidagi oksidlanish-qaytarilish o'zaro ta'siri uchun qo'shimcha shart-sharoitlarni yaratadi, chunki oksidlovchi va qaytaruvchi vosita o'rtasida elektronlarning uzatilishini ta'minlaydigan to'g'ridan-to'g'ri bog'lanish o'rnatiladi. FCM o'tish metall komplekslari L-M, M-L, M-L-M tipidagi elektron o'tishlari bilan tavsiflanishi mumkin, ularda metall (M) va ligandlarning (L) orbitallari ishtirok etadi, ular mos ravishda kompleksda donor-akseptor bog'lari bilan bog'lanadi. Komplekslar ko'prik bo'lib xizmat qilishi mumkin, bunda ko'p yadroli komplekslarning elektronlari bir yoki turli xil elementlarning markaziy atomlari o'rtasida turli oksidlanish darajasida tebranadi. (elektron va proton transport komplekslari). Komplekslar metall kompleksonatlarning kamaytiruvchi xususiyatlarini aniqlaydi, bu ularga yuqori antioksidant, adaptogen xususiyatlar, gomeostatik funktsiyalarni namoyish qilish imkonini beradi.

Shunday qilib, kompleksonlar mikroelementlarni organizm uchun biologik faol, mavjud shaklga aylantiradi. Ular barqaror shakllanadi

ko'proq muvofiqlashtirilgan to'yingan zarralar, biokomplekslarni yo'q qilishga qodir emas va, natijada, kam toksik shakllar. Kompleksatlar organizmning mikroelement gomeostazini buzgan holda ijobiy ta'sir ko'rsatadi. Kompleks shakldagi o'tish elementlarining ionlari organizmda hujayralarning mikroelementlarga yuqori sezuvchanligini ularning yuqori konsentratsiyali gradient, membrana potentsialini yaratishda ishtirok etishi orqali belgilovchi omil sifatida ishlaydi. FKM o'tish metall komplekslari bioregulyatsiya xususiyatlariga ega.

FCM tarkibida kislotali va asosli markazlarning mavjudligi amfoter xususiyatlarni va ularning kislota-ishqor muvozanatini (izohidrik holat) saqlashda ishtirokini ta'minlaydi.

Kompleks tarkibidagi fosfonik guruhlar sonining ko'payishi bilan eruvchan va yomon eriydigan komplekslarning tarkibi va hosil bo'lish shartlari o'zgaradi. Fosfonik guruhlar sonining ko'payishi kengroq pH diapazonida kam eriydigan komplekslarning shakllanishiga yordam beradi va ularning mavjudligi maydonini kislotali hududga o'tkazadi. Komplekslarning parchalanishi pH 9 dan yuqori bo'lganida sodir bo'ladi.

Komplekslar bilan kompleks hosil bo'lish jarayonlarini o'rganish bioregulyatorlarni sintez qilish usullarini ishlab chiqishga imkon berdi:

Kolloid-kimyoviy shaklda uzoq muddatli o'sish stimulyatorlari titan va temirning ko'p yadroli gomo- va geterokompleks birikmalari;

Suvda eruvchan shaklda o'sish stimulyatorlari. Bular kompleksonlar va noorganik ligandga asoslangan aralash ligandli titan kompleksonatlari;

O'sish inhibitorlari - s-elementlarning fosfor o'z ichiga olgan kompleksonatlari.

Sintezlangan preparatlarning o'sish va rivojlanishga biologik ta'siri o'simliklar, hayvonlar va odamlarda surunkali tajribada o'rganildi.

Bioregulyatsiya- bu tibbiyot, chorvachilik va o'simlikchilikda keng qo'llanilishi mumkin bo'lgan biokimyoviy jarayonlarning yo'nalishi va intensivligini tartibga solish imkonini beradigan yangi ilmiy yo'nalishdir. Bu kasalliklar va yoshga bog'liq patologiyalarning oldini olish va davolash uchun tananing fiziologik funktsiyasini tiklash usullarini ishlab chiqish bilan bog'liq. Komplekslar va ular asosidagi kompleks birikmalarni istiqbolli biologik faol birikmalar qatoriga kiritish mumkin. Surunkali tajribada ularning biologik ta'sirini o'rganish shuni ko'rsatdiki, kimyo shifokorlar qo'liga,

chorvadorlar, agronomlar va biologlar, tirik hujayraga faol ta'sir ko'rsatish, oziqlanish sharoitlarini, tirik organizmlarning o'sishi va rivojlanishini tartibga solish imkonini beruvchi yangi istiqbolli vosita.

Amaldagi kompleksonlar va kompleksonatlarning toksikligini o'rganish dorilarning gematopoetik organlarga, qon bosimiga, qo'zg'aluvchanligiga, nafas olish tezligiga ta'sirining to'liq yo'qligini ko'rsatdi: jigar funktsiyasi o'zgarmadi, to'qimalarning morfologiyasiga toksikologik ta'sir ko'rsatilmagan va organlar aniqlangan. HEDP kaliy tuzi 181 kun davomida o'tkazilgan tadqiqotda terapevtik dozadan (10-20 mg/kg) 5-10 baravar yuqori dozada toksik ta'sirga ega emas. Shuning uchun kompleksonlar past toksik birikmalar sifatida tasniflanadi. Ular virusli kasalliklarga, og'ir metallar va radioaktiv elementlar bilan zaharlanishga, kaltsiy almashinuvining buzilishiga, endemik kasalliklarga va organizmdagi mikroelementlar muvozanatiga qarshi kurashda qo'llaniladi. Fosfor o'z ichiga olgan komplekslar va kompleksonatlar fotolizga uchramaydi.

Progressiv ifloslanish muhit og'ir metallar - insonning iqtisodiy faoliyati mahsulotlari doimiy ekologik omil. Ular tanada to'planishi mumkin. Ularning ortiqcha va etishmasligi tananing mast bo'lishiga olib keladi.

Metall kompleksonatlar organizmdagi ligandga (komplekson) xelatlovchi ta'sirini saqlab qoladi va metall ligand gomeostazini saqlash uchun ajralmas hisoblanadi. Birlashtirilgan og'ir metallar tanada ma'lum darajada zararsizlantiriladi va past rezorbsiya qobiliyati metallarning trofik zanjirlar bo'ylab o'tishiga to'sqinlik qiladi, natijada bu ularning toksik ta'sirining ma'lum bir "biominizatsiyasiga" olib keladi, bu Ural uchun ayniqsa muhimdir. mintaqa. Masalan, erkin qo'rg'oshin ioni tiol zaharlariga tegishli va qo'rg'oshinning etilendiamintetraasetik kislota bilan kuchli kompleksi past toksiklikka ega. Shuning uchun o'simliklar va hayvonlarni zararsizlantirish metall kompleksonatlardan foydalanishdan iborat. U ikkita termodinamik printsipga asoslanadi: ularning zaharli zarralar bilan kuchli bog'lanish qobiliyati, ularni suvli eritmada yomon eriydigan yoki barqaror birikmalarga aylantirish; ularning endogen biokomplekslarni yo'q qilishga qodir emasligi. Shu munosabat bilan biz ekologik zaharlanishga qarshi kurash va ekologik toza mahsulotlarni olishning muhim yo'nalishini ko'rib chiqamiz - bu o'simliklar va hayvonlarning kompleks terapiyasi.

O'simliklarni intensiv etishtirish texnologiyasida turli metallarning kompleksonatlari bilan davolashning ta'siri o'rganildi.

kartoshka ildiz mevalaridagi mikroelementlar tarkibi bo'yicha. Tup namunalarida 105-116 mg/kg temir, 16-20 mg/kg marganets, 13-18 mg/kg mis va 11-15 mg/kg rux bor edi. Mikroelementlarning nisbati va tarkibi o'simlik to'qimalariga xosdir. Metall kompleksonatlardan foydalangan holda va ulardan foydalanmasdan yetishtirilgan ildiz mevalari deyarli bir xil elementar tarkibga ega. Xelatlardan foydalanish ildizlarda og'ir metallarning to'planishi uchun sharoit yaratmaydi. Kompleksotlar, metall ionlariga qaraganda kamroq darajada, tuproq tomonidan so'riladi, uning mikrobiologik ta'siriga chidamli bo'lib, ular tuproq eritmasida uzoq vaqt saqlanishiga imkon beradi. Keyingi ta'sir 3-4 yil. Ular turli xil pestitsidlar bilan yaxshi kombinatsiyalangan. Kompleks tarkibidagi metall kamroq toksiklikka ega. Fosfor o'z ichiga olgan metall kompleksonatlar ko'zning shilliq qavatini bezovta qilmaydi va teriga zarar etkazmaydi. Sensibilizatsiya qiluvchi xususiyatlar aniqlanmagan, titanium kompleksonatlarining kümülatif xususiyatlari aniq emas va ba'zi hollarda ular juda zaif ifodalangan. Kumulyatsiya koeffitsienti 0,9-3,0 ni tashkil qiladi, bu surunkali dori zaharlanishining past potentsial xavfini ko'rsatadi.

Fosfor o'z ichiga olgan komplekslar fosfor-uglerod bog'iga (C-P) asoslangan bo'lib, u biologik tizimlarda ham mavjud. U hujayra membranalarining fosfonolipidlari, fosfonoglikanlar va fosfoproteinlarining bir qismidir. Aminofosfonik birikmalarni o'z ichiga olgan lipidlar fermentativ gidrolizga chidamli bo'lib, tashqi hujayra membranalarining barqarorligini va natijada normal ishlashini ta'minlaydi. Pirofosfatlarning sintetik analoglari - difosfonatlar (R-S-R) yoki (R-S-S-R) katta dozalarda kaltsiy almashinuvini buzadi va kichik dozalarda uni normallashtiradi. Difosfonatlar giperlipemiyada samarali va farmakologiya nuqtai nazaridan istiqbolli.

P-C-P aloqalarini o'z ichiga olgan difosfonatlar biotizimlarning strukturaviy elementlari hisoblanadi. Ular biologik jihatdan samarali va pirofosfatlarning analoglari hisoblanadi. Difosfonatlar turli kasalliklarni davolashda samarali ekanligi isbotlangan. Difosfonatlar suyak mineralizatsiyasi va rezorbsiyasining faol inhibitörleridir. Komplekslar mikroelementlarni biologik faol, organizm uchun ochiq shaklga aylantiradi, biokomplekslarni yo'q qila olmaydigan barqaror, muvofiqlashtirilgan to'yingan zarrachalarni va shuning uchun kam toksik shakllarni hosil qiladi. Ular hujayralarning mikroelementlarga yuqori sezuvchanligini aniqlaydi, yuqori konsentratsiyali gradientni shakllantirishda ishtirok etadi. Ko'p yadroli titan birikmalarini hosil qilishda ishtirok eta oladi

boshqa turdagi - elektron va proton transport komplekslari, metabolik jarayonlarning bioregulyatsiyasida ishtirok etadilar, tananing qarshiligi, toksik zarralar bilan bog'lanish qobiliyati, ularni yomon eriydigan yoki eriydigan, barqaror, buzilmaydigan endogen komplekslarga aylantiradi. Shuning uchun ularni detoksifikatsiya qilish, organizmdan chiqarib tashlash, ekologik toza mahsulotlar olish (kompleks terapiya), shuningdek, noorganik kislotalar va o'tish metall tuzlarining sanoat chiqindilarini qayta tiklash va yo'q qilish uchun sanoatda foydalanish juda istiqbolli.

7.10. LIGAND ALMASHI VA METAL ALMASHI

BALANS. XELATERAPİYA

Agar tizimda bir metall ioniga ega bo'lgan bir nechta ligandlar yoki bitta ligandga ega bo'lgan bir nechta metall ionlari murakkab birikmalar hosil qilish qobiliyatiga ega bo'lsa, unda raqobatlashuvchi jarayonlar kuzatiladi: birinchi holda, ligand almashinuvi muvozanati metall ioni uchun ligandlar o'rtasidagi raqobatdir. ikkinchi holatda, metall almashinuv muvozanati ligand uchun metall ionlari o'rtasidagi raqobatdir. Eng bardoshli kompleksni shakllantirish jarayoni ustunlik qiladi. Masalan, eritmada ionlar mavjud: magniy, rux, temir (III), mis, xrom (II), temir (II) va marganets (II). Ushbu eritmaga oz miqdordagi etilendiamintetraasetik kislota (EDTA) kiritilganda, metall ionlari va temir (III) kompleksiga bog'lanish o'rtasida raqobat yuzaga keladi, chunki u EDTA bilan eng barqaror kompleksni hosil qiladi.

Organizmda biometallar (Mb) va bioligandlarning (Lb) o'zaro ta'siri, hayotiy biokomplekslarning (MbLb) shakllanishi va buzilishi doimiy ravishda sodir bo'ladi:

Odamlar, hayvonlar va o'simliklar organizmida bu muvozanatni turli xil ksenobiotiklardan (begona moddalar), shu jumladan og'ir metal ionlaridan himoya qilish va saqlashning turli mexanizmlari mavjud. Og'ir metallarning kompleksga bog'lanmagan ionlari va ularning gidroksokomplekslari zaharli zarralardir (Mt). Bunday hollarda tabiiy metall ligand muvozanati bilan bir qatorda yangi muvozanat yuzaga kelishi mumkin, bunda toksik metallar (MtLb) yoki toksik ligandlar (MbLt) bo'lgan yanada barqaror begona komplekslar hosil bo'ladi.

muhim biologik funktsiyalar. Ekzogen zaharli zarralar tanaga kirganda, kombinatsiyalangan muvozanat paydo bo'ladi va natijada jarayonlar raqobati paydo bo'ladi. Eng barqaror kompleks birikma hosil bo'lishiga olib keladigan jarayon ustunlik qiladi:

Metall ligand gomeostazining buzilishi metabolik kasalliklarga olib keladi, fermentlar faolligini inhibe qiladi, ATP, hujayra membranalari kabi muhim metabolitlarni yo'q qiladi va hujayralardagi ion kontsentratsiyasi gradientini buzadi. Shuning uchun sun'iy himoya tizimlari yaratilmoqda. Bu usulda xelat terapiyasi (kompleks terapiya) o'zining munosib o'rnini egallaydi.

Xelatsiya terapiyasi - bu s-element kompleksonatlari bilan xelyatsiyaga asoslangan zaharli zarralarni tanadan olib tashlash. Tanadagi zaharli zarralarni olib tashlash uchun ishlatiladigan dorilarga detoksifikatsiya deyiladi.(Lg). Zaharli turlarning metall kompleksonatlari (Lg) bilan xelatlanishi zaharli metall ionlarini (Mt) toksik bo'lmagan (MtLg) bog'langan shakllarga, izolyatsiya va membrana kirib borishi, tashish va tanadan chiqarib yuborish uchun mos keladi. Ular organizmda ligand (kompleks) va metall ioni uchun xelatlovchi ta'sirni saqlab qoladilar. Bu tananing metall ligand gomeostazini ta'minlaydi. Shuning uchun kompleksonatlarni tibbiyotda, chorvachilikda va o'simlikchilikda qo'llash organizmni zararsizlantirishni ta'minlaydi.

Xelat terapiyasining asosiy termodinamik tamoyillari ikkita pozitsiyada shakllantirilishi mumkin.

I. Detoksikant (Lg) toksik ionlarni (Mt, Lt) samarali bog'lashi kerak, yangi hosil bo'lgan birikmalar (MtLg) organizmda mavjud bo'lganlardan kuchliroq bo'lishi kerak:

II. Detoksifikatsiya qiluvchi vosita hayotiy kompleks birikmalarni (MbLb) yo'q qilmasligi kerak; Detoksifikatsiya qiluvchi va biometal ionlarining (MbLg) o'zaro ta'sirida hosil bo'lishi mumkin bo'lgan birikmalar organizmda mavjud bo'lganlardan kamroq kuchli bo'lishi kerak:

7.11. KOMPLEKSONLAR VA KOMPLEKSONATLARNING TIBBINODA QO'LLANISHI.

Komplekson molekulalari biologik muhitda deyarli parchalanmaydi yoki hech qanday o'zgarishlarga uchramaydi, bu ularning muhim farmakologik xususiyatidir. Komplekslar lipidlarda erimaydi va suvda yaxshi eriydi, shuning uchun ular hujayra membranalari orqali o'tmaydi yoki yomon o'tadi va shuning uchun: 1) ichak orqali chiqarilmaydi; 2) kompleks hosil qiluvchi moddalarning so'rilishi faqat AOK qilinganida sodir bo'ladi (faqat penitsilamin og'iz orqali qabul qilinadi); 3) organizmda komplekslar asosan hujayradan tashqari bo'shliqda aylanadi; 4) organizmdan chiqarilishi asosan buyraklar orqali amalga oshiriladi. Bu jarayon tez.

Zaharlarning biologik tuzilmalarga ta'sirini bartaraf etadigan va zaharlarni faolsizlantiradigan moddalar kimyoviy reaksiyalar, chaqirildi antidotlar.

Xelat terapiyasida qo'llaniladigan birinchi antidotlardan biri bu Britaniya Anti-Lyuizit (BAL). Unitiol hozirda qo'llaniladi:

Ushbu preparat tanadan mishyak, simob, xrom va vismutni samarali ravishda olib tashlaydi. Sink, kadmiy, qo'rg'oshin va simob bilan zaharlanishda eng ko'p ishlatiladigan kompleksonlar va kompleksonatlardir. Ulardan foydalanish oqsillar, aminokislotalar va uglevodlarning oltingugurt o'z ichiga olgan guruhlari bilan bir xil ionlarning komplekslariga qaraganda metall ionlari bilan kuchliroq komplekslarni hosil qilishga asoslangan. Qo'rg'oshinni olib tashlash uchun EDTA preparatlari qo'llaniladi. Dori vositalarining katta dozalarini tanaga kiritish xavflidir, chunki ular kaltsiy ionlarini bog'laydi, bu esa ko'plab funktsiyalarning buzilishiga olib keladi. Shuning uchun, murojaat qiling tetasin(CaNa 2 EDTA), qo'rg'oshin, kadmiy, simob, itriy, seriy va boshqa noyob tuproq metallari va kobaltni olib tashlash uchun ishlatiladi.

1952 yilda tetasin birinchi terapevtik qo'llanilganidan beri ushbu preparat kasbiy kasalliklar klinikasida keng qo'llanilgan va ajralmas antidot bo'lib qolmoqda. Tetasinning ta'sir qilish mexanizmi juda qiziq. Ion-toksikantlar kislorod va EDTA bilan kuchliroq aloqalar hosil bo'lishi tufayli muvofiqlashtirilgan kaltsiy ionini tetatsindan siqib chiqaradi. Kaltsiy ioni, o'z navbatida, qolgan ikkita natriy ionini siqib chiqaradi:

Tetasin tanaga 5-10% eritma shaklida kiritiladi, uning asosi sho'rdir. Shunday qilib, intraperitoneal in'ektsiyadan 1,5 soat o'tgach, tetasinning kiritilgan dozasining 15% tanada qoladi, 6 soatdan keyin - 3% va 2 kundan keyin - atigi 0,5%. Tetasinni yuborishning inhalatsiya usulini qo'llashda preparat samarali va tez harakat qiladi. U tez so'riladi va uzoq vaqt davomida qonda aylanadi. Bundan tashqari, tetasin gazli gangrenadan himoya qilish uchun ishlatiladi. U gaz gangrenasining toksini bo'lgan lesitinaza fermentini faollashtiruvchi rux va kobalt ionlarining ta'sirini inhibe qiladi.

Toksikantlarni tetatsin tomonidan kam toksik va bardoshli xelat kompleksiga bog'lanishi, buzilmaydi va buyraklar orqali tanadan osongina chiqariladi, detoksifikatsiya va muvozanatli mineral oziqlanishni ta'minlaydi. Oldindan tuzilishi va tarkibiga yaqin

paratam EDTA dietilentriamin-pentaasetik kislotaning natriy-kaltsiy tuzi (CaNa 3 DTPA) - pentasin va dietilentriaminepentafosfonik kislotaning natriy tuzi (Na 6 DTPF) - trimefatsin. Pentasin asosan temir, kadmiy va qo'rg'oshin birikmalari bilan zaharlanishda, shuningdek, radionuklidlarni (texnetiy, plutoniy, uran) olib tashlash uchun ishlatiladi.

Etilendiamindiizopropilfosfonik kislotaning natriy tuzi (SaNa 2 EDTP) fosfitsin simob, qo'rg'oshin, berilliy, marganets, aktinidlar va boshqa metallarni tanadan olib tashlash uchun muvaffaqiyatli ishlatiladi. Kompleksatlar ba'zi zaharli anionlarni olib tashlashda juda samarali. Masalan, CN - bilan aralash ligandli kompleks hosil qiluvchi kobalt (II) etilendiamintetraatsetat siyanid bilan zaharlanishda antidot sifatida tavsiya etilishi mumkin. Shunga o'xshash printsip zaharli organik moddalarni, shu jumladan kompleksonat metall bilan o'zaro ta'sir qilish qobiliyatiga ega bo'lgan donor atomlari bo'lgan funktsional guruhlarni o'z ichiga olgan pestitsidlarni olib tashlash usullariga asoslanadi.

Samarali dori suksimer(dimerkaptosuksin kislotasi, dimerkaptosuksin kislotasi, chemet). U deyarli barcha toksik moddalarni (Hg, As, Pb, Cd) kuchli bog'laydi, lekin biogen elementlarning (Cu, Fe, Zn, Co) ionlarini tanadan olib tashlaydi, shuning uchun u deyarli ishlatilmaydi.

Fosfor o'z ichiga olgan kompleksonatlar fosfatlar va kaltsiy oksalatlarining kristal shakllanishining kuchli inhibitörleridir. Urolitiyozni davolashda antikalsifikatsiya qiluvchi dori sifatida OEDP ning kaliy-natriy tuzi bo'lgan ksidifon taklif etiladi. Difosfonatlar, qo'shimcha ravishda, minimal dozalarda kaltsiyning suyak to'qimalariga qo'shilishini oshiradi va uning suyaklardan patologik chiqishini oldini oladi. HEDP va boshqa difosfonatlar turli xil osteoporoz turlarini, shu jumladan buyrak osteodistrofiyasini, periodontal kasalliklarni oldini oladi.

ny halokat, shuningdek hayvonlarda ko'chirilgan suyakni yo'q qilish. HEDP ning anti-aterosklerotik ta'siri ham tasvirlangan.

AQShda bir qator difosfonatlar, xususan, HEDP, metastazlangan suyak saratoni bilan og'rigan odamlar va hayvonlarni davolash uchun farmatsevtik preparatlar sifatida taklif qilingan. Membrananing o'tkazuvchanligini tartibga solish orqali bifosfonatlar o'smaga qarshi dorilarni hujayra ichiga tashishga yordam beradi va shuning uchun turli onkologik kasalliklarni samarali davolashadi.

Zamonaviy tibbiyotning dolzarb muammolaridan biri turli kasalliklarni tezkor tashxislash vazifasidir. Shu nuqtai nazardan, shubhasiz, zond funktsiyalarini bajarishga qodir bo'lgan kationlarni o'z ichiga olgan preparatlarning yangi sinfi - radioaktiv magnitorelaksatsiya va lyuminestsent belgilar. Ba'zi metallarning radioizotoplari radiofarmatsevtikaning asosiy komponentlari sifatida ishlatiladi. Ushbu izotoplar kationlarining kompleksonlar bilan xelatlanishi ularning organizm uchun toksikologik maqbulligini oshirishga, tashishni osonlashtirishga va ma'lum chegaralarda ma'lum organlarda kontsentratsiyaning selektivligini ta'minlashga imkon beradi.

Ushbu misollar hech qanday holatda kompleksonatlarni tibbiyotda qo'llash shakllarining xilma-xilligini tugatmaydi. Shunday qilib, magniy etilendiamintetraasetatning dikaliy tuzi patologiyada to'qimalarda suyuqlik tarkibini tartibga solish uchun ishlatiladi. EDTA qon plazmasini ajratishda ishlatiladigan antikoagulyant suspenziyalar tarkibida, qon glyukozasini aniqlashda adenozin trifosfat stabilizatori sifatida, kontakt linzalarini tozalash va saqlashda qo'llaniladi. Difosfonatlar revmatoid kasalliklarni davolashda keng qo'llaniladi. Ular, ayniqsa, yallig'lanishga qarshi vositalar bilan birgalikda artritga qarshi vositalar sifatida samarali.

7.12. MAKROSIKLIK BIRIKMALAR BILAN KOMPLEKSLAR

Tabiiy kompleks birikmalar orasida ma'lum o'lchamdagi ichki bo'shliqlarni o'z ichiga olgan tsiklik polipeptidlar asosidagi makrokomplekslar alohida o'rin tutadi, ularda bir nechta kislorod o'z ichiga olgan guruhlar mavjud bo'lib, ularning o'lchamlari ushbu metallarning kationlarini, shu jumladan natriy va kaliyni bog'laydi. bo'shliqning o'lchamlari. Bunday moddalar biologik hisoblanadi

Guruch. 7.2. K+ ioni bilan valinomisin kompleksi

ikali materiallar, ionlarning membranalar orqali o'tkazilishini ta'minlaydi va shuning uchun deyiladi ionoforlar. Masalan, valinomitsin kaliy ionini membrana orqali tashiydi (7.2-rasm).

Boshqa polipeptid yordamida - gramitsidin A natriy kationlari rele mexanizmi orqali tashiladi. Bu polipeptid "naycha"ga o'ralgan bo'lib, uning ichki yuzasi kislorod o'z ichiga olgan guruhlar bilan qoplangan. Natija

natriy ionining o'lchamiga mos keladigan ma'lum bir kesimga ega bo'lgan etarlicha uzun hidrofilik kanal. Hidrofil kanalga bir tomondan kirgan natriy ioni ion o'tkazuvchi kanal orqali o'tkazuvchanlik poygasi kabi birdan ikkinchi kislorod guruhlariga o'tkaziladi.

Shunday qilib, siklik polipeptid molekulasi molekulyar bo'shliqqa ega bo'lib, unga kalit va qulf printsipiga ko'ra ma'lum o'lchamdagi va geometriyadagi substrat kirishi mumkin. Bunday ichki retseptorlarning bo'shlig'i faol markazlar (endoretseptorlar) bilan qoplangan. Metall ionining tabiatiga qarab, ishqoriy metallar bilan kovalent bo'lmagan o'zaro ta'sir (elektrostatik, vodorod bog'lanishi, van-der-Vaals kuchlari) va ishqoriy tuproq metallari bilan kovalent ta'sir o'tkazishi mumkin. Buning natijasida, supramolekulalar- molekulalararo kuchlar bilan birga tutilgan ikki yoki undan ortiq zarralardan tashkil topgan murakkab assotsiatsiyalar.

Tirik tabiatda eng keng tarqalgani tetradentat makrotsikllar - porfinlar va tuzilish jihatdan ularga yaqin bo'lgan korrinoidlardir. Sxematik ravishda tetradent siklini quyidagi ko'rinishda ko'rsatish mumkin (7.3-rasm), bu erda yoylar donor azot atomlarini yopiq tsiklda bog'laydigan bir xil turdagi uglerod zanjirlarini anglatadi; R 1, R 2, R 3, P 4 uglevodorod radikallari; M n+ - metall ioni: xlorofillda Mg 2+ ioni, gemoglobinda Fe 2+ ioni, gemosiyaninda Cu 2+ ioni, vitamin B 12 (kobalamin) Co 3+ ioni.

Donor azot atomlari kvadratning burchaklarida joylashgan (nuqta chiziq bilan ko'rsatilgan). Ular kosmosda qat'iy muvofiqlashtirilgan. Shunung uchun

porfirinlar va korrinoidlar turli elementlarning kationlari va hatto ishqoriy tuproq metallari bilan kuchli komplekslar hosil qiladi. Shunisi ahamiyatliki Ligandning zichligidan qat'iy nazar, kimyoviy bog'lanish va kompleksning tuzilishi donor atomlari tomonidan aniqlanadi. Misol uchun, NH 3, etilendiamin va porfirinli mis komplekslari bir xil kvadrat tuzilishga va shunga o'xshash elektron konfiguratsiyaga ega. Ammo polidentat ligandlar metall ionlari bilan monodentat ligandlarga qaraganda ancha kuchli bog'lanadi.

Guruch. 7.3. Tetradentat makrosikl

bir xil donor atomlari bilan. Etilendiamin komplekslarining kuchi ammiak bilan bir xil metallarning kuchidan 8-10 marta kattaroqdir.

Metall ionlarining oqsillar bilan bioanorganik komplekslari deyiladi bioklasterlar - makrosiklik birikmalar bilan metall ionlarining komplekslari (7.4-rasm).

Guruch. 7.4. d-elementlar ionlari bilan oqsil komplekslarining ma'lum o'lchamdagi bioklasterlari tuzilishining sxematik tasviri. Oqsil molekulasining o'zaro ta'sir turlari. M n+ - faol markaz metall ioni

Bioklaster ichida bo'shliq mavjud. U bog'lovchi guruhlarning donor atomlari bilan o'zaro ta'sir qiluvchi metallni o'z ichiga oladi: OH - , SH - , COO - , -NH 2 , oqsillar, aminokislotalar. Eng mashhur metall -

mentlar (karbonat angidraz, ksantin oksidaza, sitoxromlar) bioklasterlar bo'lib, ularning bo'shliqlari mos ravishda Zn, Mo, Fe ni o'z ichiga olgan ferment markazlarini hosil qiladi.

7.13. KO'P QADORLI KOMPLEKSLAR

Geterovalent va geteroyadro komplekslari

Bir yoki turli elementlarning bir nechta markaziy atomlarini o'z ichiga olgan komplekslar deyiladi ko'p yadroli. Ko'p yadroli komplekslarni hosil qilish imkoniyati ba'zi ligandlarning ikki yoki uchta metall ionlari bilan bog'lanish qobiliyati bilan belgilanadi. Bunday ligandlar deyiladi ko'prik. Mos ravishda ko'prik komplekslar deyiladi. Aslida, bitta atomli ko'priklar ham mumkin, masalan:

Ular bir atomga tegishli bo'lgan yolg'iz elektron juftlaridan foydalanadilar. Ko'priklarning rolini o'ynash mumkin ko'p atomli ligandlar. Bunday ko'priklarda turli atomlarga tegishli bo'lmagan elektron juftliklardan foydalaniladi. ko'p atomli ligand.

A.A. Grinberg va F.M. Filinov ligand bir xil metallning murakkab birikmalarini bog'laydigan, ammo turli oksidlanish darajasida bo'lgan ko'prik birikmalarini o'rgangan. G. Taube ularni chaqirdi elektron uzatish komplekslari. U turli metallarning markaziy atomlari orasidagi elektron almashinish reaksiyalarini tadqiq qildi. Oksidlanish-qaytarilish reaktsiyalarining kinetikasi va mexanizmini tizimli o'rganish natijasida elektronning ikki kompleks o'rtasida o'tkazilishi, degan xulosaga keldi.

hosil bo'lgan ligand ko'prigi orqali davom etadi. 2 + va 2 + o'rtasidagi elektron almashinuvi oraliq ko'prik kompleksining shakllanishi orqali sodir bo'ladi (7.5-rasm). Elektron o'tishi xlorid ko'prigi ligand orqali sodir bo'lib, 2+ komplekslarning hosil bo'lishi bilan yakunlanadi; 2+.

Guruch. 7.5. Oraliq ko'p yadroli kompleksda elektron ko'chishi

Bir nechta donor guruhlarni o'z ichiga olgan organik ligandlardan foydalanish orqali ko'p yadroli komplekslarning xilma-xilligi olingan. Ularning hosil bo'lish sharti liganddagi donor guruhlarining shunday joylashishi bo'lib, xelat sikllarining yopilishiga yo'l qo'ymaydi. Ligandning xelat siklini yopishi va bir vaqtning o'zida ko'prik vazifasini bajarishi odatiy hol emas.

Elektron uzatishning faol printsipi bir nechta barqaror oksidlanish darajasini ko'rsatadigan o'tish metallaridir. Bu titan, temir va mis ionlariga ideal elektron tashuvchilik xususiyatlarini beradi. Ti va Fe ga asoslangan geterovalent (HVA) va geterovalent komplekslarni (HNC) hosil qilish variantlari to'plami rasmda ko'rsatilgan. 7.6.

reaktsiya

Reaktsiya (1) deyiladi o'zaro reaktsiya. Almashinuv reaksiyalarida oraliq mahsulot geterovalent komplekslar bo'ladi. Nazariy jihatdan mumkin bo'lgan barcha komplekslar aslida ma'lum sharoitlarda eritmada hosil bo'ladi, bu turli fizik-kimyoviy tadqiqotlar bilan isbotlangan.

Guruch. 7.6. Tarkibida Ti va Fe boʻlgan geterovalent va geterovalent komplekslarning hosil boʻlishi

usullari. Elektron uzatish sodir bo'lishi uchun reaktivlar energiya jihatidan yaqin holatda bo'lishi kerak. Bu talab Frank-Kondon printsipi deb ataladi. Elektron uzatish HWC oksidlanishining turli darajalarida bo'lgan bir xil o'tish elementining atomlari yoki metall markazlarining tabiati har xil bo'lgan turli HJC elementlari o'rtasida sodir bo'lishi mumkin. Ushbu birikmalarni elektron tashish komplekslari sifatida aniqlash mumkin. Ular biologik tizimlarda elektron va protonlarning qulay tashuvchilari hisoblanadi. Elektronning qo'shilishi va chiqarilishi kompleksning organik komponentining tuzilishini o'zgartirmasdan, faqat metallning elektron konfiguratsiyasida o'zgarishlarga olib keladi. Bu elementlarning barchasi bir nechta barqaror oksidlanish darajalariga ega (Ti +3 va +4; Fe +2 va +3; Cu +1 va +2). Bizning fikrimizcha, bu tizimlarga tabiatan minimal energiya sarfi bilan biokimyoviy jarayonlarning qaytarilishini ta'minlashning o'ziga xos roli berilgan. Qaytariladigan reaktsiyalarga termodinamik va termokimyoviy konstantalari 10 -3 dan 10 3 gacha bo'lgan va kichik qiymati DG o va E o jarayonlar. Bunday sharoitda boshlang'ich moddalar va reaktsiya mahsulotlari taqqoslanadigan konsentratsiyalarda bo'lishi mumkin. Ularni ma'lum diapazonda o'zgartirganda, jarayonning teskariligiga erishish oson, shuning uchun biologik tizimlarda ko'plab jarayonlar tebranish (to'lqin) xarakterga ega. Yuqoridagi juftlarni o'z ichiga olgan redoks tizimlari keng potentsiallarni qamrab oladi, bu ularga D ning o'rtacha o'zgarishi bilan birga o'zaro ta'sirga kirishga imkon beradi. Bor Va E°, ko'plab substratlar bilan.

Eritmada potentsial ko'prik ligandlari mavjud bo'lganda HVA va HJA hosil bo'lish ehtimoli sezilarli darajada oshadi, ya'ni. bir vaqtning o'zida ikkita metall markazni bog'lash qobiliyatiga ega bo'lgan molekulalar yoki ionlar (aminokislotalar, gidroksi kislotalar, kompleksonlar va boshqalar). HWCda elektronni delokalizatsiya qilish imkoniyati kompleksning umumiy energiyasini pasayishiga yordam beradi.

Haqiqiyroq qilib aytganda, metall markazlarining tabiati har xil bo'lgan HWC va HJA ni shakllantirishning mumkin bo'lgan variantlari to'plami rasmda ko'rsatilgan. 7.6. HVA va HNA shakllanishining batafsil tavsifi va ularning biokimyoviy tizimlardagi roli A.N. asarlarida ko'rib chiqiladi. Glebova (1997). Redoks juftlari tizimli ravishda bir-biriga moslashishi kerak, keyin uzatish mumkin bo'ladi. Eritmaning tarkibiy qismlarini tanlab, elektron qaytaruvchidan oksidlovchiga o'tadigan masofani "uzaytirish" mumkin. Zarrachalarning muvofiqlashtirilgan harakati bilan elektron to'lqin mexanizmi orqali uzoq masofalarga uzatilishi mumkin. "Yo'lak" sifatida gidratlangan oqsil zanjiri va boshqalar bo'lishi mumkin. Elektronlarning 100A gacha bo'lgan masofaga o'tish ehtimoli yuqori. "Yo'lak" ning uzunligi qo'shimchalar (gidroksidi metall ionlari, qo'llab-quvvatlovchi elektrolitlar) bilan oshirilishi mumkin. Bu HWC va HJA tarkibi va xususiyatlarini nazorat qilish sohasida katta imkoniyatlar ochadi. Eritmalarda ular elektronlar va protonlar bilan to'ldirilgan o'ziga xos "qora quti" rolini o'ynaydi. Vaziyatga qarab, u ularni boshqa tarkibiy qismlarga berishi yoki o'zining "zaxiralarini" to'ldirishi mumkin. Ular ishtirokidagi reaksiyalarning qaytarilishi siklik jarayonlarda qayta-qayta ishtirok etish imkonini beradi. Elektronlar bir metall markazdan ikkinchisiga o'tadi, ular orasida tebranadi. Murakkab molekula assimetrik bo'lib qoladi va oksidlanish-qaytarilish jarayonlarida qatnashishi mumkin. HWC va HJAC biologik muhitda tebranish jarayonlarida faol ishtirok etadi. Bunday reaksiyalar tebranish reaksiyalari deb ataladi. Ular fermentativ katalizda, oqsil sintezida va biologik hodisalar bilan kechadigan boshqa biokimyoviy jarayonlarda uchraydi. Bularga hujayra metabolizmining davriy jarayonlari, yurak to'qimalarida, miya to'qimalarida faollik to'lqinlari va ekologik tizimlar darajasida sodir bo'ladigan jarayonlar kiradi. Metabolizmning muhim bosqichi - vodorodning ozuqa moddalaridan bo'linishi. Bunday holda, vodorod atomlari ion holatiga o'tadi va ulardan ajralgan elektronlar nafas olish zanjiriga kiradi va ATP hosil bo'lishiga o'z energiyasini beradi. Biz aniqlaganimizdek, titan komplekslari nafaqat elektronlarni, balki protonlarni ham faol tashuvchilardir. Titan ionlarining katalazalar, peroksidazalar va sitoxromlar kabi fermentlarning faol markazida o'z rolini bajarish qobiliyati uning yuqori kompleks hosil bo'lish qobiliyati, muvofiqlashtirilgan ion geometriyasini shakllantirish, turli xil tarkibdagi ko'p yadroli HVA va HJA hosil bo'lishi bilan belgilanadi. pH funktsiyasi sifatida xususiyatlar, o'tish elementi Ti va kompleksning organik komponentining kontsentratsiyasi, ularning molyar nisbati. Bu qobiliyat kompleksning selektivligini oshirishda namoyon bo'ladi

substratlarga, metabolik jarayonlar mahsulotlariga nisbatan, faol markazning sterik talablariga muvofiq substrat shaklini muvofiqlashtirish va o'zgartirish orqali kompleks (ferment) va substratdagi bog'lanishlarni faollashtirish.

Elektronlarni uzatish bilan bog'liq tanadagi elektrokimyoviy o'zgarishlar zarrachalarning oksidlanish darajasining o'zgarishi va eritmada oksidlanish-qaytarilish potentsialining paydo bo'lishi bilan birga keladi. Ushbu transformatsiyalarda ko'p yadroli HVA va HNA komplekslari katta rol o'ynaydi. Ular erkin radikal jarayonlarning faol regulyatorlari, reaktiv kislorod turlari, vodorod periks, oksidlovchi moddalar, radikallardan foydalanish tizimi bo'lib, substratlarning oksidlanishida, shuningdek antioksidant gomeostazni saqlashda, organizmni oksidlanishdan himoya qilishda ishtirok etadilar. stress. Ularning biotizimlarga fermentativ ta'siri fermentlarga (sitoxromlar, superoksid dismutaza, katalaza, peroksidaza, glutationreduktaza, dehidrogenaza) o'xshaydi. Bularning barchasi o'tish elementlarining kompleksonatlarining yuqori antioksidant xususiyatlarini ko'rsatadi.

7.14. DARS VA IMTIHONLARGA TAYYARLIKNI O'Z-O'ZI TEKSHIRISH UCHUN SAVOL VA TOPSHIRIQLAR

1. Kompleks birikmalar haqida tushuncha bering. Ular qo'sh tuzlardan nimasi bilan farq qiladi va ularda qanday umumiylik bor?

2. Kompleks birikmalarning nomiga qarab formulalarini tuzing: ammoniy dihidroksotetraklorplatinat (IV), triammintrinitrokobalt (III), ularning xarakteristikalarini bering; ichki va tashqi muvofiqlashtirish sohasini ko'rsatish; markaziy ion va uning oksidlanish darajasi: ligandlar, ularning soni va zichligi; ulanishlarning tabiati. Suvli eritmadagi dissotsilanish tenglamasini va barqarorlik konstantasining ifodasini yozing.

3. Kompleks birikmalarning umumiy xossalari, dissotsilanishi, komplekslarning barqarorligi, Kimyoviy xossalari komplekslar.

4. Komplekslarning reaktivligi termodinamik va kinetik holatdan qanday xarakterlanadi?

5. Qaysi amino komplekslar tetraamino-mis (II) ga nisbatan mustahkamroq, qaysilari esa kamroq bardoshli bo'ladi?

6. Ishqoriy metallar ionlari hosil qilgan makrosiklik komplekslarga misollar keltiring; d-element ionlari.

7. Komplekslar qanday asosga ko'ra xelatlilarga bo'linadi? Xelatli va xelatsiz kompleks birikmalarga misollar keltiring.

8. Mis glitsinat misolidan foydalanib, intrakompleks birikmalar tushunchasini keltiring. Natriy holidagi etilendiamintetraasetik kislota bilan magniy kompleksonatning tuzilish formulasini yozing.

9. Har qanday ko‘p yadroli kompleksning sxematik tuzilish qismini keltiring.

10. Ko‘p yadroli, geterovalent va geterovalent komplekslarga ta’rif bering. Ularning hosil bo'lishida o'tish metallarining roli. Ushbu komponentlarning biologik roli.

11.Qanday turlari kimyoviy bog'lanish murakkab birikmalarda uchraydi?

12. Kompleksdagi markaziy atomda sodir bo'lishi mumkin bo'lgan atom orbitallarining gibridlanishining asosiy turlarini sanab o'ting. Gibridlanish turiga qarab kompleksning geometriyasi qanday?

13. s-, p- va d-bloklar elementlari atomlarining elektron tuzilishiga asoslanib, kompleks hosil qilish qobiliyati va ularning komplekslar kimyosidagi o'rnini solishtiring.

14. Kompleks va kompleksonlarga ta’rif bering. Biologiya va tibbiyotda eng ko'p qo'llaniladigan misollar keltiring. Xelat terapiyasi asos bo'lgan termodinamik tamoyillarni keltiring. Ksenobiotiklarni organizmdan zararsizlantirish va yo'q qilish uchun kompleksonatlardan foydalanish.

15. Inson organizmida metall-ligand gomeostazining buzilishining asosiy holatlarini ko'rib chiqing.

16. Tarkibida temir, kobalt, rux bor biokompleks birikmalarga misollar keltiring.

17. Gemoglobin ishtirokidagi raqobat jarayonlariga misollar.

18. Metall ionlarining fermentlardagi roli.

19. Nima uchun kobalt uchun murakkab ligandlar (polidentat) bilan komplekslarda oksidlanish darajasi +3 barqaror, oddiy tuzlarda, galogenidlar, sulfatlar, nitratlar oksidlanish darajasi +2 ga teng ekanligini tushuntiring?

20. Mis uchun +1 va +2 oksidlanish darajalari xarakterlidir. Mis elektron uzatish reaktsiyalarini katalizlashi mumkinmi?

21. Rux oksidlanish-qaytarilish reaksiyalarini katalizlay oladimi?

22. Simobning zahar sifatida ta'sir qilish mexanizmi qanday?

23. Reaksiyadagi kislota va asosni ko‘rsating:

AgNO 3 + 2NH 3 \u003d NO 3.

24. Dori sifatida HEDP emas, balki gidroksietiliden difosfon kislotasining kaliy-natriy tuzi nima uchun ishlatilishini tushuntiring.

25. Biokompleks birikmalar tarkibiga kiruvchi metall ionlari yordamida organizmda elektronlarning tashilishi qanday amalga oshiriladi?

7.15. TESTLAR

1. Kompleks iondagi markaziy atomning oksidlanish darajasi 2- teng:

a) -4;

b) +2;

2 da;

d) +4.

2. Eng barqaror 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. Eritmada 0,1 mol PtCl 4 4NH 3 birikmasi mavjud. AgNO 3 bilan reaksiyaga kirishib, 0,2 mol AgCl cho'kmasi hosil qiladi. Boshlovchi moddaga koordinatsiya formulasini bering:

a) Cl;

b) Cl 3;

c) Cl 2;

d) Cl 4.

4. Natijada hosil bo'lgan komplekslar qanday shaklga ega sp 3 d 2-gi- naslchilik?

1) tetraedr;

2) kvadrat;

4) trigonal bipiramida;

5) chiziqli.

5. Pentaamminexlorokobalt (III) sulfat birikmasi formulasini tanlang:

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. Qanday ligandlar polidentat hisoblanadi?

a) C1 -;

b) H 2 O;

c) etilendiamin;

d) NH 3;

e) SCN - .

7. Komplekslashtiruvchi moddalar quyidagilardir:

a) elektron juft donor atomlari;

v) elektron juftlarning atomlari- va ionlari-akseptorlari;

d) elektron juftlarning atomlari- va ionlari-donorlari.

8. Eng kam murakkablik qobiliyatiga ega elementlar quyidagilardir:

a)lar; c) d;

b) p; d) f

9. Ligandlar quyidagilardir:

a) elektron juft donor molekulalar;

b) elektron juftlarning ion-akseptorlari;

v) elektron juftlarning molekulalari- va ionlari-donorlari;

d) elektron juftlarning molekula- va ion-akseptorlari.

10. Kompleksning ichki muvofiqlashtirish sohasidagi aloqa:

a) kovalent almashinuv;

b) kovalent donor-akseptor;

c) ionli;

d) vodorod.

11. Eng yaxshi murakkablashtiruvchi vosita:

Muammo 723.
Kompleks tuzlarni nomlang: Cl, (NO 3) 2, CNBr, NO 3, Cl, K 4, (NH 4) 3, Na 2, K 2, K 2. K2.
Yechim:
C - xlorotriamminquapalladiy (II) xlorid;
(NO 3 ) 2 - tetraamin mis (I) nitrat;
CNB - tetraaminediaquacobalt(II) siyanobromid;
NO 3 - sulfatopentamminkobalt (III) nitrat;
Cl - xlorotetraamminepalladiy (II) xlorid;
K 4 - geksatsianoferrat (II) kaliy;
(NH 4 ) 3 - ammoniy geksaxlorodinat (II);
Na 2 - natriy tetraiodopalladinat (II);
K 2 - tetranitratodiamminkobaltat (II) kaliy;
K 2 - kaliy xloropentahidroksoplatinat (IV);
K 2 - kaliy tetratsianokupriat (II).

Muammo 724.
Quyidagi kompleks birikmalarning koordinatsiya formulalarini yozing: a) kaliy disiyanoargentat; b) kaliy geksanitrokobaltat (III); v) geksaammin nikel (II) xlorid; d) natriy geksasianokromat (III); e) geksaamminkobalt (III) bromidi; f) tetraammin karbonat xrom (III) sulfat g) dikatetraammin nikel (II) nitrat; h) magniy triflorogidroksoberillati.
Yechim:
a) K - kaliy disiyanoargentat;
b) K 3 - kaliy geksanitrokobaltat (III);
v) Cl - geksaammin nikel (II) xlorid;
d) Na 3 - natriy geksasianokromat (III);
e) Cl 3 - geksaamminkobalt (III) bromid;
e) SO 4 2- - tetraammin karbonat xrom (III) sulfat;
g) (NO 3) 2 - dikatetraammin nikel (II) nitrat;
h) Mg magniy triflorogidroksoberillati.

Muammo 725.
Quyidagi elektr neytral kompleks birikmalarni ayting: , , , , .
Yechim:
, - tetraakvafosfatexromium;
- dirodanodiamin mis;
- diklodihidroksilamin palladiy;
- trinitrotriaminerodium;
- tetraklorodiaminplatina.

Muammo 726.
Sanab o'tilgan kompleks noelektrolitlarning formulalarini yozing: a) tetraamminfosfatoxrom; b) diamminexloroplatin; v) triammintriklorokobalt; d) diamintetrakloroplatin. Komplekslarning har birida kompleks hosil qiluvchining oksidlanish darajasini ko'rsatadi.
Yechim:
a) - tetraammin fosfatoxrom. Cr zaryadi (x), NH 3 - (0), PO 4 - (-3). Demak, zarracha zaryadlarining yig'indisi (o) ekanligini hisobga olsak, xromning zaryadini topamiz: x + 4(0) + (-3) = 0; x = +3. Oksidlanish darajasi xroma +3.

b) - diamminexloroplatinum. Pt ning zaryadi (x), NH 3 - (0), Cl - (-1). Demak, zarracha zaryadlarining yig'indisi (0) ekanligini hisobga olsak, platina zaryadini topamiz: x +4(0) + 2(-1) = 0; x = +2. Oksidlanish darajasi platina +2.

v) - triammintriklorokobalt. Co zaryadi (x), NH 3 - (0), Cl - (-1). Demak, zarracha zaryadlarining yigindisi (o) ekanligini hisobga olib, kobalt zaryadini topamiz: x + 3(0) + 3(-1) = 0; x = +3. Oksidlanish darajasi kobalt +3.

d) - diamintetrakloroplatin. Pt ning zaryadi (x), NH 3 - (0), Cl - (-1). Demak, zarracha zaryadlarining yigindisi (0) ekanligini hisobga olsak, platina zaryadini topamiz: x +4(0) + 4(-1) = 0; x = +4. Oksidlanish darajasi platina +2.

Muammo 727.
Sariq va qizil qon tuzlarining kimyoviy nomlari kaliy geksasiyanoferrat (II) va kaliy geksasiyanoferrat (III) dir. Ushbu tuzlarning formulalarini yozing.
Yechim:
K 4 - kaliy geksasiyanoferrat (II) (sariq qon tuzi);
K 3 - kaliy geksasiyanoferrat (III) (qizil qon tuzi).

Muammo 728.
G'isht qizil kristallari atirgul tuzlari Cl 3 formulasi bilan ifodalangan kompozitsiyaga ega bo'ling, binafsha tuz- Cl 2 tarkibidagi qip-qizil-qizil kristallar. Bu tuzlarning kimyoviy nomlarini ayting.
Yechim:
A) rozezol Cl 3 aquapentaamminekobalt (III) xlorid deb ataladi.
b) Purpureosol Cl 2 aquapentaamminekobalt (II) xlorid deb ataladi.

Kimyo testi - kompleks birikmalar - TEZKOR! va eng yaxshi javobni oldi

Nik[guru] tomonidan javob
Ba'zi savollar noto'g'ri o'rnatilgan, masalan, 7,12,27. Shuning uchun javoblar rezervasyonlarni o'z ichiga oladi.
1. +2 kompleks ionida kompleks hosil qiluvchining koordinatsion soni qancha?
AT 6
2. 2+ kompleks ionida kompleks hosil qiluvchining koordinatsion soni qancha?
B) 6
3. Kompleks ion 2+ tarkibidagi kompleks hosil qiluvchining koordinatsion soni nechaga teng
B) 4
4. + kompleks ionidagi Su²+ ning koordinatsion soni qancha?
B) 4
5. Kompleks iondagi kompleks hosil qiluvchining koordinatsion soni nechaga teng: +4?
B) 6
6. Kompleks birikma K4 tarkibidagi markaziy ionning zaryadini aniqlang
B) +2
7. Kompleks ionning zaryadi qanday?
B) +2 - agar kompleks hosil qiluvchi Su (II) deb faraz qilsak.
8. Temir tuzlari orasidan kompleks tuzni aniqlang:
A) K3
9. 2+ kompleks ionida Pt4+ ning koordinatsion soni qancha?
A) 4
10. K2 kompleks ionining zaryadini aniqlang?
B) +2
11. Tetraammin mis (II) dixlorid nomiga qaysi molekula mos keladi?
B) Cl2
12. Kompleks ionning zaryadi qanday?
D) +3 - agar kompleks hosil qiluvchi Cr (III) deb faraz qilsak.
13. Mis (II) tuzlari orasidan kompleks tuzni aniqlang:
B) K2
14. Kompleks ion + tarkibidagi Co3+ ning koordinatsion soni qancha?
B) 6
15. Kompleks birikma K3 tarkibidagi kompleks hosil qiluvchining zaryadini aniqlang?
D) +3
16. Kaliy tetraiodogidrat (II) nomiga qaysi molekula mos keladi?
A) K2
17. Kompleks ionning zaryadi qanday?
AT 2
18. Nikel (II) tuzlari orasidan kompleks tuzni aniqlang:
B) SO4
19. -3 kompleks ionidagi Fe3+ ning koordinatsion soni qancha?
AT 6
20. Kompleks birikma K3 tarkibidagi kompleks hosil qiluvchining zaryadini aniqlang?
B) +3
21. Kumush(I) diaminxlorid nomiga qaysi molekula mos keladi?
B) Cl
22. K4 kompleks ionining zaryadi qanday?
B) -4
23. Rux tuzlari orasidan kompleks tuzni aniqlang
B) Na2
24. 4+ kompleks ionida Pd4+ ning koordinatsion soni qancha?
D) 6
25. H2 kompleks birikmasida kompleks hosil qiluvchining zaryadini aniqlang?
B) +2
26. Kaliy geksatsianoferrat (II) nomiga qaysi molekula mos keladi?
D) K4
27. Kompleks ionning zaryadi qanday?
D) -2 - agar kompleks hosil qiluvchi omil Co (II) deb faraz qilsak.
27. Xrom (III) birikmalaridan kompleks birikmani aniqlang
C) [Cr (H2O) 2(NH3)4]Cl3
28. NO3 kompleks ionidagi kobaltning (III) koordinatsion soni qancha?
B) 6
29. Kompleks birikma Cl2 tarkibidagi kompleks hosil qiluvchining zaryadini aniqlang
A) +3
30. Natriy tetraiodopalladat (II) nomiga qaysi molekula mos keladi?
D) Na2

dan javob Jeyms Bond[yangi]
Ey Xudo

dan javob Mushukcha...[guru]
№30 oxirgi

II.1. Kontseptsiya va ta'rif.

Murakkab birikmalar noorganik birikmalarning eng ko'p sinfidir. Ushbu birikmalarga qisqacha va to'liq ta'rif berish qiyin. Kompleks birikmalar koordinatsion birikmalar deb ham ataladi. Koordinatsion birikmalar kimyosida organik va noorganik kimyo o‘zaro bog‘langan.

19-asrning oxirigacha kompleks birikmalarni oʻrganish faqat tavsifiy xususiyatga ega boʻlgan. 1893 yil Shveytsariya kimyogari Alfred Verner koordinatsiya nazariyasini yaratdi. Uning mohiyati quyidagicha: kompleks birikmalarda markaziy atom - kompleks hosil qiluvchi vosita atrofida ligandlar yoki addendlar deb ataladigan atomlar yoki atomlar guruhining muntazam geometrik joylashuvi mavjud.

Shunday qilib, kompleks birikmalar kimyosi markaziy zarracha va uning atrofida muvofiqlashtirilgan ligandlardan tashkil topgan ion va molekulalarni o'rganadi. Markaziy zarracha, kompleks hosil qiluvchi va u bilan bevosita bog'langan ligandlar kompleksning ichki sohasini tashkil qiladi. Noorganik ligandlar uchun ko'pincha ularning soni markaziy zarrachaning koordinatsion soniga to'g'ri keladi. Shunday qilib, koordinatsion raqam - bu kompleksdagi markaziy atom bilan bog'langan neytral molekulalar yoki ionlarning (ligandlarning) umumiy soni.

Ichki sferadan tashqaridagi ionlar kompleks birikmaning tashqi sferasini hosil qiladi. Formulalarda ichki shar kvadrat qavs ichiga olinadi.

K 4 4- - ichki sfera yoki kompleks ion

kompleks hosil qiluvchi ionlarni muvofiqlashtirish

Komplekslashtiruvchi moddalar quyidagilardir:

1) musbat metall ionlari (odatda d-elementlar): Ag +, Fe 2+, Fe 3+, Cu 2+, Al 3+, Co 3+; va boshqalar (ionlarni murakkablashtiruvchi moddalar).

2) kamroq tez-tez - d-elementlar bilan bog'liq neytral metall atomlari: (Co, Fe, Mn va boshqalar)

3) turli musbat oksidlanish darajalariga ega bo'lgan metall bo'lmaganlarning ba'zi atomlari - B +3, Si +4, P +5 va boshqalar.

Ligandlar quyidagilar bo'lishi mumkin:

1) manfiy zaryadlangan ionlar (OH - , Hal - , CN - siyano guruhi, SCN - tiotsiano guruhi, NH 2 - aminokislotalar va boshqalar).

2) qutbli molekulalar: H 2 O (ligandning nomi “akva”), NH 3 (“ammin”),

CO ("karbonil").

Shunday qilib, kompleks birikmalar (koordinatsion birikmalar) - bu markaziy atom tomonidan ma'lum oksidlanish darajasida (yoki ma'lum valentlik bilan) hosil bo'lgan murakkab ionlar va ular bilan bog'liq ligandlarni o'z ichiga olgan murakkab kimyoviy birikmalar.

II.2. Tasniflash

I. Ligandlarning tabiatiga ko'ra:

1. Aqua komplekslari (H 2 O)

2. Gidroksokomplekslar (OH)

3. Ammin komplekslari (NH 3) - ammoniatlar

4. Kislota komplekslari (kislota qoldiqlari bilan - Cl - , SCN - , S 2 O 3 2- va boshqalar)

5. Karbonil komplekslari (CO)

6. Organik ligandlar (NH 2 -CH 2 -CH 2 -NH 2 va boshqalar) bilan komplekslar.

7. Anion galogenatlar (Na)

8. Aminokomplekslar (NH 2)

II. Kompleks ionning zaryadiga ko'ra:

1. Kation tipi - kompleks ion zaryadi - musbat

2. Anion tip - kompleks ionning zaryadi manfiy.

Kompleks birikmani to'g'ri yozish uchun markaziy atomning oksidlanish darajasini, uning koordinatsion raqamini, ligandlarning tabiatini va kompleks ionining zaryadini bilish kerak.

II.3. Koordinatsion sonni neytral molekulalar yoki ionlar (ligandlar) va kompleksdagi markaziy atom o'rtasidagi s - bog'lanishlar soni sifatida aniqlash mumkin.

Koordinatsion sonning qiymati asosan kompleks hosil qiluvchining elektron qobig'ining o'lchami, zaryadi va tuzilishi bilan belgilanadi. Eng keng tarqalgan koordinatsion raqam 6. U quyidagi ionlar uchun xosdir: Fe 2+, Fe 3+, Co 3+, Ni 3+, Pt 4+, Al 3+, Cr 3+, Mn 2+, Sn 4+.

K 3 , Na 3 , Cl 3

geksasianoferrat (III) geksanitrokobaltat (III) geksaakvaxrom (III) xlorid

kaliy natriy

Koordinatsion raqami 4 2 zaryadlangan ionlarda va alyuminiy yoki oltinda uchraydi: Hg 2+, Cu 2+, Pb 2+, Pt 2+, Au 3+, Al 3+.

(OH) 2 - tetraamminli mis (II) gidroksid;

Na 2 - natriy tetrahidroksokuprat (II)

K 2 - kaliy tetraiodomerkurat (II);

H vodorod tetrakloroaurat (III).

Ko'pincha koordinatsion raqam kompleks hosil qiluvchi ionning oksidlanish darajasidan ikki baravar ko'p aniqlanadi: Hg 2+, Cu 2+, Pb 2+ uchun koordinatsion raqam 4 ga teng; Ag +, Cu + - koordinatsion soni 2 ga teng.

IOS-ning ichki yoki tashqi sohada joylashishini aniqlash uchun siz bajarishingiz kerak sifatli reaktsiyalar. Masalan, K 3 -geksasiyanoferrat (III) kaliy. Ma'lumki, temir ioni (+3) temir tiosiyanat (+3) anioni bo'lgan temir tiosiyanat (tiosiyanat) bilan to'q qizil rang hosil qiladi.

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

Kaliy geksatsianoferrat (III) eritmasiga ammoniy yoki kaliy tiosiyanat eritmasi qo'shilsa, rang kuzatilmaydi. Bu eritmada etarli miqdorda Fe 3+ temir ionlarining yo'qligini ko'rsatadi. Markaziy atom ligandlar bilan kovalent qutbli bog' (donor-akseptor bog'lanish hosil bo'lish mexanizmi) orqali bog'langan, shuning uchun ion almashinuvi reaktsiyasi sodir bo'lmaydi. Aksincha, tashqi va ichki sferalar ionli bog'lanish orqali bog'langan.

II.4. Kompleks tuzuvchining elektron tuzilishi nuqtai nazaridan kompleks ionning tuzilishi.

Tetraammin mis (II) kationining tuzilishini tahlil qilaylik:

a) mis atomining elektron formulasi:

2 8 18 1 ↓ ↓ ↓ ↓ ↓

b) Cu 2+ kationining elektron formulasi:

Cu 2+)))) ↓ ↓ ↓ ↓ 4p 0

4s o:NH3:NH3:NH3:NH3

CuSO 4 + 4: NH 3 -à SO 4

SO 4 à 2+ + SO 4 2-

ionli bog'lanish

kov. ulanish

donor-akseptor mexanizmiga ko'ra.

O'z-o'zini hal qilish uchun mashq:

3- kompleks ionining strukturasini algoritm bo'yicha chizing:

a) temir atomining elektron formulasini yozing;

b) 4s pastki sathdan elektronlarni va 3d pastki sathdan 1 elektronni olib tashlagan holda Fe 3+ temir ionining elektron formulasini yozing;

c) ionning elektron formulasini qayta yozing, 3d pastki sathdagi elektronlarni ushbu pastki sathning hujayralarida juftlashtirib, hayajonlangan holatga o'tkazing.

d) 3d, 4s, 4p - pastki darajalardagi barcha bo'sh hujayralar sonini sanash

e) siyanid anionlarini CN - ularning ostiga qo'ying va ionlardan bo'sh hujayralarga o'qlarni torting.

II.5. Kompleks hosil qiluvchi va kompleks ionining zaryadini aniqlash:

1. Kompleks ionning zaryadi qarama-qarshi ishorali tashqi sfera zaryadiga teng; u ham kompleks hosil qiluvchi va barcha ligandlar zaryadining yig'indisiga teng.

K 2 +2+ (- 1) 4 \u003d x x \u003d -2

2. Kompleks hosil qiluvchining zaryadi ligandlar va tashqi sfera zaryadlarining algebraik yig‘indisiga teng (qarama-qarshi belgi bilan).

Cl x +0 2 + (–1) 2 = 0; x=2-1=+1

SO 4 x + 4 0 -2 \u003d 0 x \u003d +2

3. Markaziy atomning zaryadi qanchalik katta bo'lsa va ligandning zaryadi qanchalik kichik bo'lsa, koordinatsion raqam shunchalik katta bo'ladi.

II.6. Nomenklatura.

Murakkab birikmalarni nomlashning bir necha usullari mavjud. Biz markaziy atomning valentligi (yoki oksidlanish darajasi) yordamida oddiyroqni tanlaymiz

II.6.1. Kationik tipdagi kompleks birikmalarning nomi:

Kompleks ionning zaryadi musbat bo'lsa, kompleks birikmalar katyonik tipga kiradi.

Murakkab birikmalarni nomlashda:

1) birinchidan, koordinatsion raqam yunoncha prefikslar yordamida chaqiriladi (hexa, penta, three);

2) keyin, "o" oxiri qo'shilgan zaryadlangan ligandlar;

3) keyin, neytral ligandlar ("o" oxirisiz);

4) rus tilida kompleks hosil qiluvchi vosita genitativ holatda, uning valentligi yoki oksidlanish darajasi ko'rsatiladi va undan keyin anion chaqiriladi. Ammiak - ligand "o"siz "ammin", suv - "aqua" deb ataladi.

SO 4 tetraamminli mis (II) sulfat;

Cl diammin kumush (I) xlorid;

Cl 3 - geksiodokobalt (III) xlorid;

Cl - oksalatopent akva alyuminiy (III) xlorid

(okalat oksalat kislotasining ikki marta zaryadlangan anionidir);

Cl 3 - geksaakva temir (III) xlorid.

II.6.2. Anion tipdagi kompleks birikmalarning nomenklaturasi.

U kation, koordinatsion raqam, ligandlar, so'ngra kompleks hosil qiluvchi - markaziy atom deb ataladi. Murakkablashtiruvchi vosita lotin tilida nominativ holatda "at" bilan tugaydi.

K 3 - kaliy heksafluoroferrat (SH);

Na 3 - natriy geksanitrokobaltat (III);

NH 4 - ammoniy ditiosiandikarbonil simob (I)

Neytral kompleks: - temir pentakarbonil.

MUSTAQIL YECHISH UCHUN MISOLLAR VA VAZIFALAR

1-misol. Quyidagi kompleks birikmalarni tasniflang, to‘liq tavsiflang va nom bering: a) K 3 -; b) Cl; V) .

Yechim va javob:

1) K 3 - 3 ion K + - tashqi sfera, uning umumiy zaryadi +3, 3- - ichki sfera, umumiy zaryadi tashqi sfera zaryadiga teng, qarama-qarshi belgi bilan olingan - (3-)

2) Anion tipdagi kompleks birikma, chunki ichki sfera zaryadi manfiy;

3) Markaziy atom - kompleks hosil qiluvchi - kumush ioni Ag +

4) Ligandlar - tiosulfat kislota H 2 S 2 O 3 ning ikki ikki marta zaryadlangan qoldig'i, kislota komplekslarini nazarda tutadi.

5) Bu holda kompleks hosil qiluvchining koordinatsion raqami, istisno tariqasida, 4 ga teng (ikkita kislota qoldig'i 4 valentlikka ega s - 4 ta vodorod kationi bo'lmagan bog'lar);

6) Kompleks hosil qiluvchining zaryadi +1 ga teng:

K 3: +1 3 + X + (-2) 2 \u003d 0 à X \u003d +1

7) Nomi: – kaliy ditiosulfat argentat (I).

1) Cl - 1 ion - Cl - - tashqi sfera, uning umumiy zaryadi -1, - - ichki sfera, umumiy zaryadi tashqi sfera zaryadiga teng, qarama-qarshi belgi bilan olingan - (3+)

2) Kationik tipdagi kompleks birikma, chunki ichki sfera zaryadi musbat.

3) Markaziy atom - kompleks hosil qiluvchi - kobalt ioni Co, biz uning zaryadini hisoblaymiz:

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

4) Aralash tipdagi kompleks birikma, chunki uning tarkibida turli ligandlar mavjud; kislota kompleksi (Cl - - xlorid kislota qoldig'i) va amin kompleksi - ammiak (NH 3 - ammiak-neytral birikma)

6) Nomi - diklorotetraamminkobalt (III) xlorid.

1) - tashqi sfera yo'q

2) Neytral turdagi kompleks birikma, chunki ichki sharning zaryadi = 0.

3) Markaziy atom - kompleks hosil qiluvchi - volfram atomi,

uning zaryadi = 0

4) Karbonil kompleksi, chunki ligand neytral zarracha - karbonil - CO;

5) Kompleks hosil qiluvchining koordinatsion raqami 6;

6) Nomi: – geksakarboniltungsten

Topshiriq 1. Kompleks birikmalarga ta’rif bering:

a) Li 3 Cr (OH) 6]

b) I 2

c) [ Pt Cl 2 (NH 3) 2 ] va ularga nom bering.

2-topshiriq. Kompleks birikmalarni ayting: NO 3,

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