химический каталог




ХЕЛАТООБРАЗУЮЩИЕ ИОНООБМЕННЫЕ СМОЛЫ,

Автор Химическая энциклопедия г.р. Н.С.Зефиров

ХЕЛАТООБРАЗУЮЩИЕ ИОНООБМЕННЫЕ СМОЛЫ,

селективные ионообменные смолы, образующие с катионами металлов устойчивые внутрикомплексные соединения- хелаты. ХЕЛАТЫ (от греческого chele - клешня) (клешневидные соединения, хе-латные соединения), координационные соединения, в которых центр, атом (или ион) связан одновременно с двумя или более донор-ными атомами лиганда, в результате чего замыкается один или несколько гетероциклов. Лиганды, образующие хелатные циклы, называют хелатирующими (хелатообразую-щим и) реагентам и, они должны быть по крайней мере бидентатными. Замыкание хелатного цикла такими лиганда-миназывают хелатированиемили хелатообразовани-ем.

Наиболее обширный и важный класс ХЕЛАТООБРАЗУЮЩИЕ ИОНООБМЕННЫЕ СМОЛЫ,- хелатные комплексы металлов (металлохелаты). Способность координировать лиганды присуща металлам всех степеней окисления. Элементы основные подгрупп в качестве центральное атомов-комплек-сообразователей обычно выступают лишь в высших степенях окисления.

Хелатирующие реагенты содержат два основные типа электро-нодонорных центров: А - группы, содержащие подвижный протон, например — COOH, — ОН, — SO3H, при их координации к центр, иону возможно замещение протона; Б - нейтральные электронодонорные группы, например R2CO, R3PO, R3N.

ХЕЛАТООБРАЗУЮЩИЕ ИОНООБМЕННЫЕ СМОЛЫ,, в которых при замыкании хелатного цикла лиганд использует протон-содержащую и нейтральную электронодонорные группы и формально связан с центральным атомом ковален-тной и донорно-акцепторной связью, называют внутрикомп-лексными соединениями (внутренние комплексные соли), напр, ацетилацетонаты формул I и II.


Бидентатные лиганды занимают во внутр. сфере ХЕЛАТООБРАЗУЮЩИЕ ИОНООБМЕННЫЕ СМОЛЫ, два координац. места, как, например, в соединение I и II. Примеры др. бидентатных лигандов: этиленгликоль (формула III; два центра типа A)1 диоксид метилендифосфина (IV; два центра типа Б), a-пиколиновая кислота (IV; центры типа А и Б).


Тридентатный лиганд, например триаминопропан, может занимать во внутр. сфере как три (соединение VI), так и два (соединение VII) координационных места или даже координироваться моно-дентатно.


Аналогично тетра-, пента- .и гексадентатные лиганды в зависимости от условий проявляют разную дентатность. Например, гексадентатный лиганд ЭДТА (этилендиаминтетраук-сусная кислота) по отношению к иону Ca2+ является тетрадентат ным, при этом может быть выделена динатриевая соль VIII. К ХЕЛАТООБРАЗУЮЩИЕ ИОНООБМЕННЫЕ СМОЛЫ, с полидентатными лигандами относятся комплексы краун-эфи-ров и криптандов.


Стабильность ХЕЛАТООБРАЗУЮЩИЕ ИОНООБМЕННЫЕ СМОЛЫ, обычно выше по сравнению с аналогами, образованными монодентатными лигандами (так называемой хелатный эффект). В общем виде константа образования циклический комплекса MAA (M - металл; AA - бидентатный лиганд) намного больше, чем константа образования MA2" (A" - монодентатный лиганд, близкий по характеру к лиганду AA). Хелатный эффект оценивают по разности между логарифмами констант устойчивости MAA и MA2".

Наряду с общими факторами, определяющими устойчивость координац. соединение, такими, как природа центральное иона и координированных донорных атомов лиганда, в случае ХЕЛАТООБРАЗУЮЩИЕ ИОНООБМЕННЫЕ СМОЛЫ, важную роль играют число атомов в образующемся цикле и наличие кратных связей в мостике между донорными атомами хелатного лиганда.

ХЕЛАТООБРАЗУЮЩИЕ ИОНООБМЕННЫЕ СМОЛЫ, чаще всего имеют тетраэдрич. и октаэдрич. конфигурации; в случае отсутствия кратных связей в мостике наиб, устойчивы 5- и 6-членные циклы (правило циклов Чугаева). Диоксид метил ендифосфина образует устойчивый 6-членный цикл формулы IX. С увеличением длины углеводородного мостика при переходе к диоксиду этилендифосфи-на последний выступает в роли мостиковой группы (формула X) и хелатный цикл не образуется. Наличие кратной связи в диоксиде цис-винилендифосфина приводит к устойчивости семичленного цикла XI.


4-членные циклы при тетраэдрич. и октаэдрич. координации центр, иона являются более напряженными и менее прочными. 3-членные хелатные циклы известны для перок-сид-аниона, когда последний занимает два координационных места в экваториальной плоскости пентагональной бипирамиды (формула ХП).

Выделение ХЕЛАТООБРАЗУЮЩИЕ ИОНООБМЕННЫЕ СМОЛЫ, в самостоятельный тип координац. соединение связано с уникальностью их физических, химический и биологическое свойств, обусловленных наличием хелатного цикла. Ацетилацетонаты вследствие их летучести применяют для разделения и очистки металлов и нанесения металлич. покрытий (см. b-Дикетонаты металлов). Комплексы ЭДТА из-за их высокой растворимости используют для уменьшения жесткости воды, снятия накипи и очистки металлич. поверхностей. Яркость цвета, термостойкость, прочность окраски и устойчивость к действию оснований и кислот обусловливают использование фталоцианиновых комплексов в качестве красителей. Цветность ряда ХЕЛАТООБРАЗУЮЩИЕ ИОНООБМЕННЫЕ СМОЛЫ, и зависимость интенсивности окраски раствора от концентрации иона металла нашли применение в аналит. химии (см. Комплексо-нометрия, Комплексоны). Растворимость ХЕЛАТООБРАЗУЮЩИЕ ИОНООБМЕННЫЕ СМОЛЫ, в органическое растворителях используют для экстракционного разделения элементов.

ХЕЛАТООБРАЗУЮЩИЕ ИОНООБМЕННЫЕ СМОЛЫ, играют важную роль в процессах жизнедеятельности, например, гемоглобин, хлорофилл и витамин B12 являются хелат ными комплексами Fe2+-, Mg2+-, Со2+-оснований порфирино-вого ряда. ХЕЛАТООБРАЗУЮЩИЕ ИОНООБМЕННЫЕ СМОЛЫ, (например, соединение VI) используют для вывода ядовитых и радиоактивных металлов из организма и растворения камней (например, почечных), возникающих при нарушении обмена веществ.

Термин "хелат" ввел M. Дрю в 1920.

Литература: Гринберг А.А., Введение в химию комплексных соединений, 3 изд., M., 1966; БасолоФ., Джонсон Р., Химия координационных соединений, пер. с англ., M., 1966; Басоло Ф., Пирсон Р., Механизмы неорганических реакций, пер. с англ., M., 1971; Кукушкин Ю.H., Химия координационных соединений, M., 1985. E. Г. Ильин.

Химическая энциклопедия. Том 5 >> К списку статей


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]    [обратная связь]

 

 

Реклама
глянцевая плитка в ванную цвет морской волны купить
лечение цистита с кровью препараты
18 февраля пилот концерт
выступления группы анакондаз 2017

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(03.12.2016)