ზოგადი ქიმია: სახელმძღვანელო / A. V. Zholnin; რედ. ვ.ა.პოპკოვა, ა.ვ.ჟოლნინა. - 2012. - 400გვ.: ავად.

თავი 7. რთული ნაერთები

თავი 7. რთული ნაერთები

კომპლექსური ელემენტები ცხოვრების ორგანიზატორები არიან.

K.B. Yatsimirsky

რთული ნაერთები ნაერთების ყველაზე ფართო და მრავალფეროვანი კლასია. ცოცხალი ორგანიზმები შეიცავს ბიოგენური ლითონების კომპლექსურ ნაერთებს ცილებთან, ამინომჟავებთან, პორფირინებთან, ნუკლეინის მჟავებთან, ნახშირწყლებთან და მაკროციკლურ ნაერთებთან. სასიცოცხლო საქმიანობის ყველაზე მნიშვნელოვანი პროცესები მიმდინარეობს რთული ნაერთების მონაწილეობით. ზოგიერთი მათგანი (ჰემოგლობინი, ქლოროფილი, ჰემოციანინი, ვიტამინი B 12 და სხვ.) მნიშვნელოვან როლს ასრულებს ბიოქიმიურ პროცესებში. ბევრი პრეპარატი შეიცავს ლითონის კომპლექსებს. მაგალითად, ინსულინი (თუთიის კომპლექსი), ვიტამინი B 12 (კობალტის კომპლექსი), პლატინოლი (პლატინის კომპლექსი) და ა.შ.

7.1. ა. ვერნერის კოორდინაციის თეორია

რთული ნაერთების სტრუქტურა

ნაწილაკების ურთიერთქმედების დროს შეინიშნება ნაწილაკების ურთიერთკოორდინაცია, რაც შეიძლება განისაზღვროს, როგორც კომპლექსის წარმოქმნის პროცესი. მაგალითად, იონების დატენიანების პროცესი მთავრდება აკვაკომპლექსების წარმოქმნით. კომპლექსური წარმოქმნის რეაქციებს თან ახლავს ელექტრონული წყვილების გადატანა და იწვევს უმაღლესი რიგის ნაერთების, ე.წ. რთული (კოორდინაციის) ნაერთების წარმოქმნას ან განადგურებას. რთული ნაერთების მახასიათებელია მათში საკოორდინაციო კავშირის არსებობა, რომელიც წარმოიშვა დონორ-მიმღები მექანიზმის მიხედვით:

რთული ნაერთები არის ნაერთები, რომლებიც არსებობს როგორც კრისტალურ მდგომარეობაში, ასევე ხსნარში.

რაც არის ლიგანდებით გარშემორტყმული ცენტრალური ატომის არსებობა. რთული ნაერთები შეიძლება ჩაითვალოს უმაღლესი რიგის რთულ ნაერთებად, რომლებიც შედგება მარტივი მოლეკულებისგან, რომლებსაც შეუძლიათ დამოუკიდებელი არსებობა ხსნარში.

ვერნერის კოორდინაციის თეორიის მიხედვით, რთულ ნაერთში, შიდადა გარე სფერო.ცენტრალური ატომი გარშემორტყმული ლიგანდებით ქმნის კომპლექსის შიდა სფეროს. ის ჩვეულებრივ ჩასმულია კვადრატულ ფრჩხილებში. ყველაფერი დანარჩენი კომპლექსურ ნაერთში არის გარე სფერო და იწერება კვადრატულ ფრჩხილებში. ლიგანდების გარკვეული რაოდენობა მოთავსებულია ცენტრალური ატომის გარშემო, რაც განისაზღვრება საკოორდინაციო ნომერი(კჩ). კოორდინირებული ლიგანდების რაოდენობა ყველაზე ხშირად არის 6 ან 4. ლიგანდი იკავებს კოორდინაციის ადგილს ცენტრალურ ატომთან. კოორდინაცია ცვლის როგორც ლიგანდების, ასევე ცენტრალური ატომის თვისებებს. ხშირად კოორდინირებული ლიგანდების აღმოჩენა შეუძლებელია მათთვის დამახასიათებელი ქიმიური რეაქციების გამოყენებით თავისუფალ მდგომარეობაში. შიდა სფეროს უფრო მჭიდროდ შეკრულ ნაწილაკებს ე.წ კომპლექსი (კომპლექსური იონი).მიზიდულობის ძალები მოქმედებს ცენტრალურ ატომსა და ლიგანდებს შორის (კოვალენტური ბმა იქმნება გაცვლის და (ან) დონორ-მიმღების მექანიზმის მიხედვით), ხოლო ლიგანდებს შორის მოქმედებენ საგრებელი ძალები. თუ შიდა სფეროს მუხტი არის 0, მაშინ არ არსებობს გარე კოორდინაციის სფერო.

ცენტრალური ატომი (კომპლექსური აგენტი)- ატომი ან იონი, რომელიც იკავებს ცენტრალურ ადგილს რთულ ნაერთში. კომპლექსური აგენტის როლს ყველაზე ხშირად ასრულებენ ნაწილაკები, რომლებსაც აქვთ თავისუფალი ორბიტები და ბირთვის საკმარისად დიდი დადებითი მუხტი და, შესაბამისად, შეიძლება იყვნენ ელექტრონების მიმღებები. ეს არის გარდამავალი ელემენტების კათიონები. ყველაზე ძლიერი კომპლექსური აგენტებია IB და VIIB ჯგუფების ელემენტები. იშვიათად როგორც კომპლექსი

d- ელემენტების ნეიტრალური ატომები და არამეტალის ატომები დაჟანგვის სხვადასხვა ხარისხით - . კომპლექსური აგენტის მიერ მოწოდებული თავისუფალი ატომური ორბიტალების რაოდენობა განსაზღვრავს მის საკოორდინაციო რიცხვს. საკოორდინაციო რიცხვის მნიშვნელობა მრავალ ფაქტორზეა დამოკიდებული, მაგრამ, როგორც წესი, ის ორჯერ უდრის კომპლექსური იონის მუხტს:

ლიგანდები- იონები ან მოლეკულები, რომლებიც პირდაპირ კავშირშია კომპლექსურ აგენტთან და წარმოადგენენ ელექტრონული წყვილების დონორებს. ეს ელექტრონებით მდიდარი სისტემები, რომლებსაც აქვთ თავისუფალი და მობილური ელექტრონული წყვილი, შეიძლება იყვნენ ელექტრონების დონორები, მაგალითად:

p-ელემენტების ნაერთები ავლენენ კომპლექსურ თვისებებს და მოქმედებენ როგორც ლიგანდები რთულ ნაერთში. ლიგანდები შეიძლება იყოს ატომები და მოლეკულები (ცილები, ამინომჟავები, ნუკლეინის მჟავები, ნახშირწყლები). ლიგანტების მიერ კომპლექსური აგენტით წარმოქმნილი ბმების რაოდენობის მიხედვით, ლიგანდები იყოფა მონო-, დი- და პოლიდენტატ ლიგანდებად.ზემოაღნიშნული ლიგანდები (მოლეკულები და ანიონები) მონოდენტურია, რადგან ისინი ერთი ელექტრონული წყვილის დონორები არიან. ბიდენტატის ლიგანდები მოიცავს მოლეკულებს ან იონებს, რომლებიც შეიცავს ორ ფუნქციურ ჯგუფს, რომლებსაც შეუძლიათ იყვნენ ორი ელექტრონული წყვილის დონორი:

პოლიდენტატ ლიგანდებს მიეკუთვნება ეთილენდიამინტეტრაძმარმჟავას 6-კბილიანი ლიგანდი:

კომპლექსური ნაერთის შიდა სფეროში თითოეული ლიგანდის მიერ დაკავებული ადგილების რაოდენობას ეწოდება ლიგანდის კოორდინაციის უნარი (დენტიკურობა).იგი განისაზღვრება ლიგანდის ელექტრონული წყვილების რაოდენობით, რომლებიც მონაწილეობენ ცენტრალურ ატომთან საკოორდინაციო ბმის ფორმირებაში.

კომპლექსური ნაერთების გარდა, საკოორდინაციო ქიმია მოიცავს ორმაგ მარილებს, კრისტალურ ჰიდრატებს, რომლებიც წყალხსნარში იშლება შემადგენელ ნაწილებად, რომლებიც მყარ მდგომარეობაში ხშირ შემთხვევაში აგებულია რთულის მსგავსად, მაგრამ არასტაბილურია.

ყველაზე სტაბილური და მრავალფეროვანი კომპლექსები შემადგენლობისა და ფუნქციების მიხედვით, რომლებიც ასრულებენ d- ელემენტებს. განსაკუთრებული მნიშვნელობა აქვს გარდამავალი ელემენტების კომპლექსურ ნაერთებს: რკინა, მანგანუმი, ტიტანი, კობალტი, სპილენძი, თუთია და მოლიბდენი. ბიოგენური s-ელემენტები (Na, K, Mg, Ca) ქმნიან კომპლექსურ ნაერთებს მხოლოდ გარკვეული ციკლური სტრუქტურის ლიგანდებთან, რომლებიც ასევე მოქმედებს როგორც კომპლექსური აგენტი. Მთავარი ნაწილი რელემენტები (N, P, S, O) არის კომპლექსური ნაწილაკების (ლიგანდების) აქტიური აქტიური ნაწილი, მათ შორის ბიოლიგანდები. ეს არის მათი ბიოლოგიური მნიშვნელობა.

ამრიგად, კომპლექსების წარმოქმნის უნარი პერიოდული სისტემის ქიმიური ელემენტების საერთო თვისებაა, ეს უნარი მცირდება შემდეგი თანმიმდევრობით: ვ> დ> გვ> ს.

7.2. რთული ნაერთის ძირითადი ნაწილაკების მუხტის განსაზღვრა

რთული ნაერთის შიდა სფეროს მუხტი არის მისი შემადგენელი ნაწილაკების მუხტების ალგებრული ჯამი. მაგალითად, კომპლექსის მუხტის სიდიდე და ნიშანი განისაზღვრება შემდეგნაირად. ალუმინის იონის მუხტი არის +3, ექვსი ჰიდროქსიდის იონის მთლიანი მუხტი -6. ამრიგად, კომპლექსის მუხტი არის (+3) + (-6) = -3 და კომპლექსის ფორმულა არის 3- . რთული იონის მუხტი რიცხობრივად უდრის გარე სფეროს მთლიან მუხტს და მისი ნიშნით საპირისპიროა. მაგალითად, გარე სფეროს K 3 მუხტი არის +3. ამიტომ რთული იონის მუხტი არის -3. კომპლექსური აგენტის მუხტი სიდიდით და ნიშნით საპირისპიროა რთული ნაერთის ყველა სხვა ნაწილაკების მუხტების ალგებრული ჯამის. აქედან გამომდინარე, K 3-ში რკინის იონის მუხტი არის +3, ვინაიდან რთული ნაერთის ყველა სხვა ნაწილაკების ჯამური მუხტი არის (+3) + (-6) = -3.

7.3. რთული ნაერთების ნომენკლატურა

ნომენკლატურის საფუძვლები განვითარებულია ვერნერის კლასიკურ ნაწარმოებებში. მათ შესაბამისად, რთულ ნაერთში ჯერ კატიონს უწოდებენ, შემდეგ კი ანიონს. თუ ნაერთი არაელექტროლიტური ტიპისაა, მაშინ მას ერთი სიტყვით უწოდებენ. რთული იონის სახელი იწერება ერთი სიტყვით.

ნეიტრალურ ლიგანდს იგივე სახელი ჰქვია, რაც მოლეკულას, ხოლო ანიონ ლიგანდებს ემატება "o". კოორდინირებული წყლის მოლეკულისთვის გამოიყენება აღნიშვნა "aqua-". კომპლექსის შიდა სფეროს იდენტური ლიგანდების რაოდენობის აღსანიშნავად ლიგანდების სახელის წინ პრეფიქსის სახით გამოიყენება ბერძნული ციფრები di-, tri-, tetra-, penta-, hexa- და ა.შ. გამოიყენება პრეფიქსი monone. ლიგანდები ჩამოთვლილია ანბანური თანმიმდევრობით. ლიგანდის სახელი განიხილება, როგორც ერთიანი. ლიგანდის სახელის შემდეგ მოჰყვება ცენტრალური ატომის სახელი, რომელიც მიუთითებს ჟანგვის ხარისხზე, რომელიც მითითებულია რომაული ციფრებით ფრჩხილებში. სიტყვა ამინი (ორი "მ"-ით) იწერება ამიაკის მიმართ. ყველა სხვა ამინისთვის გამოიყენება მხოლოდ ერთი "მ".

C1 3 - ჰექსამმინკობალტის (III) ქლორიდი.

C1 3 - აკვაპენტამინკობალტის (III) ქლორიდი.

Cl 2 - პენტამეთილამმინქლოროკობალტის (III) ქლორიდი.

დიამინიბრომპლატინი (II).

თუ რთული იონი არის ანიონი, მაშინ მის ლათინურ სახელს აქვს დაბოლოება "am".

(NH 4) 2 - ამონიუმის ტეტრაქლოროპალადატი (II).

K - კალიუმის პენტაბრომოამმინეპლატინატი (IV).

K 2 - კალიუმის ტეტრაროდანკობალტატი (II).

რთული ლიგანდის სახელი ჩვეულებრივ ფრჩხილებშია ჩასმული.

NO 3 - დიქლორო-დი-(ეთილენდიამინი) კობალტის (III) ნიტრატი.

Br - ბრომო-ტრის-(ტრიფენილფოსფინი) პლატინის (II) ბრომიდი.

იმ შემთხვევებში, როდესაც ლიგანდი აკავშირებს ორ ცენტრალურ იონს, ბერძნული ასო გამოიყენება მისი სახელის წინμ.

ასეთ ლიგანდებს ე.წ ხიდიდა ჩამოთვლილია ბოლოს.

7.4. ქიმიური ბმა და რთული ნაერთების სტრუქტურა

დონორ-მიმღები ურთიერთქმედება ლიგანდსა და ცენტრალურ ატომს შორის მნიშვნელოვან როლს ასრულებს რთული ნაერთების ფორმირებაში. ელექტრონული წყვილის დონორი, როგორც წესი, არის ლიგანდი. მიმღები არის ცენტრალური ატომი, რომელსაც აქვს თავისუფალი ორბიტალები. ეს ბმა ძლიერია და არ იშლება კომპლექსის დაშლისას (არაიონოგენური) და მას ე.წ კოორდინაცია.

ო-ბმებთან ერთად, π-ბმა წარმოიქმნება დონორ-აქცეპტორი მექანიზმით. ამ შემთხვევაში, ლითონის იონი ემსახურება როგორც დონორი, რომელიც ჩუქნის თავის დაწყვილებულ d-ელექტრონებს ლიგანდს, რომელსაც აქვს ენერგიულად ხელსაყრელი ვაკანტური ორბიტალები. ასეთ კავშირებს დატივი ეწოდება. ისინი იქმნება:

ა) ლითონის ვაკანტური p-ორბიტალების გადაფარვის გამო ლითონის d-ორბიტალთან, რომელზედაც არის ელექტრონები, რომლებიც არ შედიან σ-ბმაში;

ბ) როდესაც ლიგანდის ვაკანტური d-ორბიტალები ემთხვევა ლითონის შევსებულ d-ორბიტალებს.

მისი სიძლიერის საზომია ლიგანდის ორბიტალებსა და ცენტრალურ ატომს შორის გადახურვის ხარისხი. ცენტრალური ატომის ბმების ორიენტაცია განსაზღვრავს კომპლექსის გეომეტრიას. ბმების მიმართულების ასახსნელად გამოიყენება ცენტრალური ატომის ატომური ორბიტალების ჰიბრიდიზაციის კონცეფცია. ცენტრალური ატომის ჰიბრიდული ორბიტალები არის არათანაბარი ატომური ორბიტალების შერევის შედეგი, რის შედეგადაც ორბიტალების ფორმა და ენერგია იცვლება ურთიერთდახმარებით და წარმოიქმნება ახალი იდენტური ფორმისა და ენერგიის ორბიტალები. ჰიბრიდული ორბიტალების რაოდენობა ყოველთვის ტოლია ორიგინალების რაოდენობას. ჰიბრიდული ღრუბლები განლაგებულია ატომში ერთმანეთისგან მაქსიმალურ მანძილზე (ცხრილი 7.1).

ცხრილი 7.1.კომპლექსური აგენტის ატომური ორბიტალების ჰიბრიდიზაციის სახეები და ზოგიერთი რთული ნაერთების გეომეტრია

კომპლექსის სივრცითი სტრუქტურა განისაზღვრება ვალენტური ორბიტალების ჰიბრიდიზაციის ტიპისა და მის ვალენტურ ენერგეტიკულ დონეზე შემავალი გაუზიარებელი ელექტრონული წყვილების რაოდენობით.

ლიგანდსა და კომპლექსურ აგენტს შორის დონორ-მიმღები ურთიერთქმედების ეფექტურობა და, შესაბამისად, მათ შორის კავშირის სიმტკიცე (კომპლექსის სტაბილურობა) განისაზღვრება მათი პოლარიზებულობით, ე.ი. მათი ელექტრონული გარსების გარდაქმნის უნარი გარე გავლენის ქვეშ. ამის საფუძველზე, რეაგენტები იყოფა "მძიმე"ან დაბალი პოლარიზებადი და "რბილი" -ადვილად პოლარიზებადი. ატომის, მოლეკულის ან იონის პოლარობა დამოკიდებულია მათ ზომაზე და ელექტრონული ფენების რაოდენობაზე. რაც უფრო მცირეა ნაწილაკების რადიუსი და ელექტრონები, მით უფრო ნაკლებად პოლარიზებულია იგი. რაც უფრო მცირეა რადიუსი და რაც უფრო ნაკლები ელექტრონები აქვს ნაწილაკს, მით უფრო უარესდება მისი პოლარიზაცია.

მყარი მჟავები ქმნიან ძლიერ (მყარ) კომპლექსებს ლიგანდების ელექტროუარყოფითი O, N, F ატომებით (მყარი ფუძეები), ხოლო რბილი მჟავები ქმნიან ძლიერ (რბილ) კომპლექსებს დონორ P, S და I ლიგანდების ატომებთან, რომლებსაც აქვთ დაბალი ელექტრონეგატიურობა და მაღალი პოლარიზება. ჩვენ აქ ვაკვირდებით ზოგადი პრინციპის გამოვლინებას „როგორც მსგავსით“.

მათი სიმტკიცის გამო, ნატრიუმის და კალიუმის იონები პრაქტიკულად არ ქმნიან სტაბილურ კომპლექსებს ბიოსუბსტრატებთან და გვხვდება ფიზიოლოგიურ გარემოში აკვაკომპლექსების სახით. იონები Ca 2 + და Mg 2 + ქმნიან საკმაოდ სტაბილურ კომპლექსებს ცილებთან და, შესაბამისად, ფიზიოლოგიურ გარემოში არიან როგორც იონურ, ისე შეკრულ მდგომარეობაში.

d-ელემენტების იონები ქმნიან ძლიერ კომპლექსებს ბიოსუბსტრატებთან (ცილებთან). და რბილი მჟავები Cd, Pb, Hg ძალიან ტოქსიკურია. ისინი ქმნიან ძლიერ კომპლექსებს ცილებთან, რომლებიც შეიცავს R-SH სულფჰიდრილ ჯგუფებს:

ციანიდის იონი ტოქსიკურია. რბილი ლიგანდი აქტიურად ურთიერთქმედებს d-მეტალებთან ბიოსუბსტრატებთან კომპლექსებში, ააქტიურებს ამ უკანასკნელს.

7.5. კომპლექსური ნაერთების დისოციაცია. კომპლექსების სტაბილურობა. ლაბილური და ინერტული კომპლექსები

როდესაც რთული ნაერთები იხსნება წყალში, ისინი ჩვეულებრივ იშლება გარე და შიდა სფეროების იონებად, ძლიერი ელექტროლიტების მსგავსად, რადგან ეს იონები იონოგენურად არის დაკავშირებული, ძირითადად ელექტროსტატიკური ძალებით. ეს შეფასებულია, როგორც რთული ნაერთების პირველადი დისოციაცია.

რთული ნაერთის მეორადი დისოციაცია არის შიდა სფეროს დაშლა მის შემადგენელ კომპონენტებად. ეს პროცესი მიმდინარეობს სუსტი ელექტროლიტების ტიპის მიხედვით, ვინაიდან შიდა სფეროს ნაწილაკები დაკავშირებულია არაიონურად (კოვალენტურად). დისოციაციას აქვს ეტაპობრივი ხასიათი:

რთული ნაერთის შიდა სფეროს მდგრადობის თვისებრივი მახასიათებლისთვის გამოიყენება წონასწორობის მუდმივი, რომელიც აღწერს მის სრულ დისოციაციას, ე.წ. კომპლექსური არასტაბილურობის მუდმივი(კნ). რთული ანიონისთვის, არასტაბილურობის მუდმივის გამოხატულებას აქვს ფორმა:

რაც უფრო მცირეა Kn-ის მნიშვნელობა, მით უფრო სტაბილურია რთული ნაერთის შიდა სფერო, ე.ი. მით უფრო ნაკლებად იშლება წყალხსნარში. ბოლო დროს Kn-ის ნაცვლად გამოიყენება მდგრადობის მუდმივი (Ku) მნიშვნელობა - Kn-ის რეციპროკული. რაც უფრო დიდია Ku-ს მნიშვნელობა, მით უფრო სტაბილურია კომპლექსი.

სტაბილურობის მუდმივები შესაძლებელს ხდის ლიგანდების გაცვლის პროცესების მიმართულების პროგნოზირებას.

წყალხსნარში ლითონის იონი არსებობს აკვაკომპლექსების სახით: 2+ - ჰექსაკვა რკინა (II), 2 + - ტეტრააკვა სპილენძი (II). ჰიდრატირებული იონების ფორმულების დაწერისას, ჰიდრატაციის გარსის კოორდინირებული წყლის მოლეკულები არ არის მითითებული, მაგრამ იგულისხმება. ლითონის იონსა და ზოგიერთ ლიგანდს შორის კომპლექსის წარმოქმნა განიხილება, როგორც ამ ლიგანდის მიერ წყლის მოლეკულის ჩანაცვლების რეაქცია შიდა კოორდინაციის სფეროში.

ლიგანდის გაცვლის რეაქციები მიმდინარეობს S N ტიპის რეაქციების მექანიზმის მიხედვით. Მაგალითად:

ცხრილი 7.2-ში მოცემული სტაბილურობის მუდმივების მნიშვნელობები მიუთითებს იმაზე, რომ კომპლექსის წარმოქმნის პროცესის გამო, ხდება იონების ძლიერი შებოჭვა წყალხსნარებში, რაც მიუთითებს ამ ტიპის რეაქციის გამოყენების ეფექტურობაზე იონების დამაკავშირებლად, განსაკუთრებით პოლიდენტატ ლიგანდებთან.

ცხრილი 7.2.ცირკონიუმის კომპლექსების სტაბილურობა

იონგაცვლის რეაქციებისგან განსხვავებით, რთული ნაერთების წარმოქმნა ხშირად არ არის კვაზიმყისიერი პროცესი. მაგალითად, როდესაც რკინა (III) რეაგირებს ნიტრილის ტრიმეთილენფოსფონურ მჟავასთან, წონასწორობა მყარდება 4 დღის შემდეგ. კომპლექსების კინეტიკური მახასიათებლებისთვის გამოიყენება ცნებები - ლაბილური(სწრაფი რეაქცია) და ინერტული(ნელა რეაგირებს). G. Taube-ს აზრით, ლაბილურ კომპლექსებად ითვლება ისეთები, რომლებიც მთლიანად ცვლიან ლიგანდებს 1 წუთის განმავლობაში ოთახის ტემპერატურაზე და ხსნარის კონცენტრაციით 0,1 მ. აუცილებელია მკაფიოდ განვასხვავოთ თერმოდინამიკური ცნებები [ძლიერი (სტაბილური) / მყიფე (არასტაბილური) ] და კინეტიკური [ ინერტული და ლაბილური] კომპლექსები.

ლაბილურ კომპლექსებში ლიგანდის ჩანაცვლება ხდება სწრაფად და წონასწორობა სწრაფად მყარდება. ინერტულ კომპლექსებში ლიგანდის ჩანაცვლება ნელა მიმდინარეობს.

ამრიგად, ინერტული კომპლექსი 2 + მჟავე გარემოში თერმოდინამიკურად არასტაბილურია: არასტაბილურობის მუდმივი არის 10 -6, ხოლო ლაბილური კომპლექსი 2- ძალიან სტაბილურია: მდგრადობის მუდმივი არის 10 -30. ტაუბე კომპლექსების მდგრადობას უკავშირებს ცენტრალური ატომის ელექტრონულ სტრუქტურას. კომპლექსების ინერტულობა დამახასიათებელია ძირითადად არასრული d-შლის მქონე იონებისთვის. ინერტული კომპლექსები მოიცავს Co, Cr. მრავალი კათიონის ციანიდის კომპლექსები s 2 p 6 გარე დონით ლაბილურია.

7.6. კომპლექსების ქიმიური თვისებები

კომპლექსის წარმოქმნის პროცესები პრაქტიკულად გავლენას ახდენს კომპლექსის შემქმნელი ყველა ნაწილაკების თვისებებზე. რაც უფრო მაღალია კავშირის სიძლიერე ლიგანდსა და კომპლექსურ აგენტს შორის, მით ნაკლებია ცენტრალური ატომისა და ლიგანდების თვისებები ხსნარში და მით უფრო გამოხატულია კომპლექსის მახასიათებლები.

კომპლექსური ნაერთები ავლენენ ქიმიურ და ბიოლოგიურ აქტივობას ცენტრალური ატომის კოორდინაციის უჯერობის (არსებობს თავისუფალი ორბიტალების) და ლიგანდების თავისუფალი ელექტრონული წყვილის არსებობის შედეგად. ამ შემთხვევაში, კომპლექსს აქვს ელექტროფილური და ნუკლეოფილური თვისებები, რომლებიც განსხვავდება ცენტრალური ატომისა და ლიგანდების თვისებებისგან.

აუცილებელია გავითვალისწინოთ გავლენა კომპლექსის დამატენიანებელი გარსის სტრუქტურის ქიმიურ და ბიოლოგიურ აქტივობაზე. განათლების პროცესი

კომპლექსების შემცირება გავლენას ახდენს კომპლექსური ნაერთის მჟავა-ტუტოვან თვისებებზე. კომპლექსური მჟავების წარმოქმნას თან ახლავს მჟავის ან ფუძის სიძლიერის ზრდა, შესაბამისად. ასე რომ, როდესაც რთული მჟავები წარმოიქმნება მარტივი მჟავებისგან, H + იონებთან შეკავშირების ენერგია მცირდება და მჟავის სიძლიერე შესაბამისად იზრდება. თუ გარე სფეროში არის OH - იონი, მაშინ კომპლექსურ კატიონსა და გარე სფეროს ჰიდროქსიდ იონს შორის კავშირი მცირდება და კომპლექსის ძირითადი თვისებები იზრდება. მაგალითად, სპილენძის ჰიდროქსიდი Cu (OH) 2 არის სუსტი, ნაკლებად ხსნადი ბაზა. მასზე ამიაკის მოქმედებით წარმოიქმნება სპილენძის ამიაკი (OH) 2. მუხტის სიმკვრივე 2 + მცირდება Cu 2 +-თან შედარებით, კავშირი OH - იონებთან სუსტდება და (OH) 2 იქცევა ძლიერი ფუძის მსგავსად. კომპლექსურ აგენტთან დაკავშირებული ლიგანდების მჟავა-ტუტოვანი თვისებები ჩვეულებრივ უფრო გამოხატულია, ვიდრე მათი მჟავა-ტუტოვანი თვისებები თავისუფალ მდგომარეობაში. მაგალითად, ჰემოგლობინი (Hb) ან ოქსიჰემოგლობინი (HbO 2) ავლენენ მჟავე თვისებებს გლობინის ცილის თავისუფალი კარბოქსილის ჯგუფების გამო, რომელიც არის HHb ↔ H + + Hb - . ამავდროულად, ჰემოგლობინის ანიონი, გლობინის ცილის ამინო ჯგუფების გამო, ავლენს ძირითად თვისებებს და ამიტომ აკავშირებს მჟავე CO 2 ოქსიდს კარბამინოჰემოგლობინის ანიონის წარმოქმნით (HbCO 2 -): CO 2 + Hb - ↔ HbCO 2 - .

კომპლექსები ავლენენ რედოქს თვისებებს კომპლექსური აგენტის რედოქს ტრანსფორმაციების გამო, რომელიც ქმნის სტაბილურ ჟანგვის მდგომარეობებს. კომპლექსების პროცესი ძლიერ გავლენას ახდენს d-ელემენტების შემცირების პოტენციალის მნიშვნელობებზე. თუ კათიონების შემცირებული ფორმა ქმნის უფრო სტაბილურ კომპლექსს მოცემულ ლიგანდთან, ვიდრე მისი დაჟანგული ფორმა, მაშინ პოტენციალის მნიშვნელობა იზრდება. პოტენციური მნიშვნელობის შემცირება ხდება მაშინ, როდესაც დაჟანგული ფორმა ქმნის უფრო სტაბილურ კომპლექსს.მაგალითად, ჟანგვის აგენტების გავლენის ქვეშ: ნიტრიტები, ნიტრატები, NO 2, H 2 O 2, ჰემოგლობინი გარდაიქმნება მეტემოგლობინში ცენტრალური ატომის დაჟანგვის შედეგად.

მეექვსე ორბიტალი გამოიყენება ოქსიჰემოგლობინის ფორმირებაში. იგივე ორბიტალი მონაწილეობს ნახშირბადის მონოქსიდთან კავშირის ფორმირებაში. შედეგად წარმოიქმნება რკინით მაკროციკლური კომპლექსი - კარბოქსიჰემოგლობინი. ეს კომპლექსი 200-ჯერ უფრო სტაბილურია, ვიდრე ჰემის რკინა-ჟანგბადის კომპლექსი.

ბრინჯი. 7.1.ჰემოგლობინის ქიმიური გარდაქმნები ადამიანის სხეულში. სქემა წიგნიდან: Slesarev V.I. ცოცხალი ქიმიის საფუძვლები, 2000 წ

რთული იონების წარმოქმნა გავლენას ახდენს კომპლექსური იონების კატალიზურ აქტივობაზე. ზოგიერთ შემთხვევაში, აქტივობა იზრდება. ეს გამოწვეულია დიდი სტრუქტურული სისტემების ხსნარში წარმოქმნით, რომლებსაც შეუძლიათ მონაწილეობა მიიღონ შუალედური პროდუქტების შექმნაში და რეაქციის აქტივაციის ენერგიის შემცირებით. მაგალითად, თუ Cu 2+ ან NH 3 დაემატება H 2 O 2-ს, დაშლის პროცესი არ დაჩქარდება. 2+ კომპლექსის თანდასწრებით, რომელიც წარმოიქმნება ტუტე გარემოში, წყალბადის ზეჟანგის დაშლა აჩქარებულია 40 მილიონი ჯერ.

ასე რომ, ჰემოგლობინზე შეიძლება განვიხილოთ რთული ნაერთების თვისებები: მჟავა-ტუტოვანი, კომპლექსის წარმოქმნა და რედოქსი.

7.7. კომპლექსური ნაერთების კლასიფიკაცია

არსებობს რთული ნაერთების კლასიფიკაციის რამდენიმე სისტემა, რომელიც ეფუძნება სხვადასხვა პრინციპებს.

1. რთული ნაერთის გარკვეული კლასის ნაერთების კუთვნილების მიხედვით:

რთული მჟავები H 2;

რთული ბაზები OH;

რთული მარილები K 4 .

2. ლიგანდის ბუნებით: აკვა კომპლექსები, ამიატები, აციდო კომპლექსები (სხვადასხვა მჟავების ანიონები, K 4, მოქმედებენ როგორც ლიგანდები; ჰიდროქსო კომპლექსები (ჰიდროქსილის ჯგუფები, K 3, როგორც ლიგანდები); კომპლექსები მაკროციკლურ ლიგანდებთან, რომელთა შიგნითაც ცენტრალური ატომი.

3. კომპლექსის მუხტის ნიშნით: კათიონური - რთული კატიონი კომპლექსურ ნაერთში Cl 3; ანიონური - რთული ანიონი კომპლექსურ ნაერთში K; ნეიტრალური - კომპლექსის მუხტი არის 0. გარე სფეროს კომპლექსურ ნაერთს არ აქვს, მაგალითად, . ეს არის კიბოს საწინააღმდეგო პრეპარატის ფორმულა.

4. კომპლექსის შიდა სტრუქტურის მიხედვით:

ა) კომპლექსური აგენტის ატომების რაოდენობის მიხედვით: მონობირთვული- რთული ნაწილაკების შემადგენლობა მოიცავს კომპლექსური აგენტის ერთ ატომს, მაგალითად Cl 3; მრავალბირთვიანი- რთული ნაწილაკების შემადგენლობაში არის კომპლექსური აგენტის რამდენიმე ატომი - რკინა-ცილოვანი კომპლექსი:

ბ) ლიგანდების ტიპების რაოდენობის მიხედვით განასხვავებენ კომპლექსებს: ერთგვაროვან (ერთლიგანდი),შეიცავს ერთი ტიპის ლიგანდს, მაგალითად 2+ და ჰეტეროგენულს (მულტილიგანდი)- ორი სახის ლიგანდი ან მეტი, მაგალითად Pt(NH 3) 2 Cl 2 . კომპლექსი მოიცავს NH 3 და Cl - ლიგანდებს. შიდა სფეროს სხვადასხვა ლიგანდების შემცველი რთული ნაერთებისთვის დამახასიათებელია გეომეტრიული იზომერიზმი, როდესაც შიდა სფეროს ერთი და იგივე შემადგენლობით მასში არსებული ლიგანდები განსხვავებულად განლაგებულია ერთმანეთთან შედარებით.

რთული ნაერთების გეომეტრიული იზომერები განსხვავდებიან არა მხოლოდ ფიზიკური და ქიმიური თვისებებით, არამედ ბიოლოგიური აქტივობით. Pt(NH 3) 2 Cl 2-ის ცის-იზომერს აქვს გამოხატული სიმსივნის საწინააღმდეგო აქტივობა, მაგრამ ტრანს-იზომერს არა;

გ) მონობირთვული კომპლექსების წარმომქმნელი ლიგანდების სიმკვრივიდან გამომდინარე, შეიძლება გამოიყოს შემდეგი ჯგუფები:

მონონუკლეარული კომპლექსები მონოდენტატური ლიგანდებით, მაგალითად 3+;

მონონუკლეარული კომპლექსები პოლიდენტატური ლიგანდებით. პოლიდენტატ ლიგანდებთან კომპლექსურ ნაერთებს ე.წ ქელატური ნაერთები;

დ) რთული ნაერთების ციკლური და აციკლური ფორმები.

7.8. ჩელატის კომპლექსები. კომპლექსები. კომპლექსები

ციკლური სტრუქტურები, რომლებიც წარმოიქმნება ლითონის იონის დამატების შედეგად ორ ან მეტ დონორ ატომში, რომლებიც მიეკუთვნება ერთ ქელატი აგენტის მოლეკულას, ე.წ. ქელატური ნაერთები.მაგალითად, სპილენძის გლიცინატი:

მათში, კომპლექსური აგენტი, როგორც ეს იყო, ლიგანდის შიგნით მიჰყავს, ობლიგაციებით არის მოცული, როგორც კლანჭები, ამიტომ, სხვა თანაბარი მდგომარეობით, ისინი უფრო სტაბილურია, ვიდრე ნაერთები, რომლებიც არ შეიცავს ციკლებს. ყველაზე სტაბილურია ციკლები, რომლებიც შედგება ხუთი ან ექვსი ბმულისგან.ეს წესი პირველად ჩამოაყალიბა L.A. ჩუგაევი. განსხვავება

ქელატური კომპლექსის სტაბილურობა და მისი არაციკლური ანალოგის სტაბილურობა ეწოდება ჩელატის ეფექტი.

პოლიდენტატის ლიგანდები, რომლებიც შეიცავენ 2 ტიპის ჯგუფს, მოქმედებენ როგორც ქელატური აგენტი:

1) ჯგუფები, რომლებსაც შეუძლიათ შექმნან კოვალენტური პოლარული ბმები გაცვლითი რეაქციების გამო (პროტონის დონორები, ელექტრონული წყვილის მიმღებები) -CH 2 COOH, -CH 2 PO (OH) 2, -CH 2 SO 2 OH, - მჟავა ჯგუფები (ცენტრები);

2) ელექტრონული წყვილის დონორი ჯგუფები: ≡N, >NH, >C=O, -S-, -OH, - ძირითადი ჯგუფები (ცენტრები).

თუ ასეთი ლიგანდები გაჯერებენ კომპლექსის შიდა კოორდინაციის სფეროს და მთლიანად ანეიტრალებენ ლითონის იონის მუხტს, მაშინ ნაერთებს ე.წ. ინტრაკომპლექსი.მაგალითად, სპილენძის გლიცინატი. ამ კომპლექსში გარე სფერო არ არის.

ორგანული ნივთიერებების დიდ ჯგუფს, რომელიც შეიცავს მოლეკულაში ფუძე და მჟავე ცენტრებს, ეწოდება კომპლექსები.ეს არის პოლიბაზური მჟავები. ლითონის იონებთან ურთიერთქმედებისას კომპლექსონების მიერ წარმოქმნილი ქელატური ნაერთები ე.წ კომპლექსურები,მაგალითად, მაგნიუმის კომპლექსონატი ეთილენდიამინტეტრაძმარმჟავასთან ერთად:

წყალხსნარში კომპლექსი არსებობს ანიონური ფორმით.

კომპლექსები და კომპლექსონატები ცოცხალი ორგანიზმების უფრო რთული ნაერთების მარტივი მოდელია: ამინომჟავები, პოლიპეპტიდები, ცილები, ნუკლეინის მჟავები, ფერმენტები, ვიტამინები და მრავალი სხვა ენდოგენური ნაერთები.

ამჟამად იწარმოება სინთეზური კომპლექსების უზარმაზარი ასორტიმენტი სხვადასხვა ფუნქციური ჯგუფით. ძირითადი კომპლექსების ფორმულები წარმოდგენილია ქვემოთ:

კომპლექსებს, გარკვეულ პირობებში, შეუძლიათ უზრუნველყონ გაუზიარებელი ელექტრონული წყვილი (რამდენიმე) ლითონის იონთან (s-, p- ან d-ელემენტი) საკოორდინაციო ბმის ფორმირებისთვის. შედეგად წარმოიქმნება სტაბილური ქელატის ტიპის ნაერთები 4-, 5-, 6- ან 8-წევრიანი რგოლებით. რეაქცია მიმდინარეობს pH ფართო დიაპაზონში. pH-დან გამომდინარე, იქმნება კომპლექსური აგენტის ბუნება, მისი თანაფარდობა ლიგანდთან, სხვადასხვა სიძლიერის და ხსნადობის კომპლექსონატები. კომპლექსონატების წარმოქმნის ქიმია შეიძლება წარმოდგენილი იყოს განტოლებებით EDTA-ს (Na 2 H 2 Y) ნატრიუმის მარილის გამოყენებით, როგორც მაგალითი, რომელიც დისოცირდება წყალხსნარში: Na 2 H 2 Y→ 2Na + + H 2 Y 2- და H 2 Y 2- იონი ურთიერთქმედებს იონ ლითონებთან, მიუხედავად ლითონის კატიონის დაჟანგვის ხარისხისა, ყველაზე ხშირად ერთი ლითონის იონი (1:1) ურთიერთქმედებს ერთ კომპლექსონის მოლეკულასთან. რეაქცია რაოდენობრივად მიმდინარეობს (Kp>10 9).

კომპლექსონები და კომპლექსონატები ავლენენ ამფოტერულ თვისებებს pH-ის ფართო დიაპაზონში, ოქსიდაციურ-აღდგენითი რეაქციებში მონაწილეობის უნარს, კომპლექსის წარმოქმნას, ქმნიან ნაერთებს სხვადასხვა თვისებებით, რაც დამოკიდებულია ლითონის დაჟანგვის ხარისხზე, მისი კოორდინაციის გაჯერებაზე და აქვთ ელექტროფილური და ნუკლეოფილური თვისებები. . ეს ყველაფერი განსაზღვრავს დიდი რაოდენობით ნაწილაკების შებოჭვის უნარს, რაც მცირე რაოდენობის რეაგენტს საშუალებას აძლევს გადაჭრას დიდი და მრავალფეროვანი პრობლემები.

კომპლექსონებისა და კომპლექსონატების კიდევ ერთი უდავო უპირატესობა არის მათი დაბალი ტოქსიკურობა და ტოქსიკური ნაწილაკების გარდაქმნის უნარი.

დაბალტოქსიკურ ან თუნდაც ბიოლოგიურად აქტიურებში. კომპლექსონატების დაშლის პროდუქტები ორგანიზმში არ გროვდება და უვნებელია. კომპლექსონატების მესამე მახასიათებელია მათი კვალი ელემენტების წყაროდ გამოყენების შესაძლებლობა.

მონელების გაზრდა განპირობებულია იმით, რომ კვალი ელემენტი შეყვანილია ბიოლოგიურად აქტიური ფორმით და აქვს მემბრანის მაღალი გამტარიანობა.

7.9. ფოსფორის შემცველი ლითონის კომპლექსები - მიკრო და მაკროელემენტების ტრანსფორმაციის ეფექტური ფორმა ბიოლოგიურად აქტიურ მდგომარეობაში და ელემენტის ბიოლოგიური მოქმედების შესწავლის მოდელი

შინაარსი ბიოლოგიური აქტივობამოიცავს ფენომენების ფართო სპექტრს. ქიმიური მოქმედების თვალსაზრისით, ბიოლოგიურად აქტიური ნივთიერებები (BAS) ჩვეულებრივ გაგებულია, როგორც ნივთიერებები, რომლებსაც შეუძლიათ იმოქმედონ ბიოლოგიურ სისტემებზე, არეგულირებენ მათ სასიცოცხლო აქტივობას.

ასეთი ზემოქმედების უნარი განიმარტება, როგორც ბიოლოგიური აქტივობის გამოვლენის უნარი. რეგულაცია შეიძლება გამოიხატოს სტიმულაციის, ჩაგვრის, გარკვეული ეფექტების განვითარებაში. ბიოლოგიური აქტივობის უკიდურესი გამოვლინებაა ბიოციდური მოქმედება,როდესაც ბიოციდური ნივთიერების სხეულზე მოქმედების შედეგად ეს უკანასკნელი კვდება. დაბალ კონცენტრაციებში, უმეტეს შემთხვევაში, ბიოციდებს აქვთ მასტიმულირებელი და არა ლეტალური ეფექტი ცოცხალ ორგანიზმებზე.

ამჟამად ცნობილია ასეთი ნივთიერებების დიდი რაოდენობა. მიუხედავად ამისა, ხშირ შემთხვევაში, ცნობილი ბიოლოგიურად აქტიური ნივთიერებების გამოყენება არასაკმარისად გამოიყენება, ხშირად ეფექტურობით შორს არის მაქსიმალური და გამოყენება ხშირად იწვევს გვერდითი მოვლენების გამოვლენას, რომლებიც შეიძლება აღმოიფხვრას ბიოლოგიურად აქტიურ ნივთიერებებში მოდიფიკატორების შეყვანით.

ფოსფორის შემცველი კომპლექსონატები ქმნიან ნაერთებს სხვადასხვა თვისებებით, რაც დამოკიდებულია ბუნების, ლითონის დაჟანგვის ხარისხზე, კოორდინაციის გაჯერებაზე, ჰიდრატის გარსის შემადგენლობასა და სტრუქტურაზე. ეს ყველაფერი განსაზღვრავს კომპლექსონატების მრავალფუნქციურობას, სუბსტოქიომეტრული მოქმედების უნიკალურ უნარს.

საერთო იონის ეფექტი და ფართო გამოყენებას იძლევა მედიცინაში, ბიოლოგიაში, ეკოლოგიაში და ეროვნული ეკონომიკის სხვადასხვა სექტორში.

როდესაც ლითონის იონი კოორდინაციას უწევს კომპლექსს, ელექტრონის სიმკვრივე გადანაწილდება. დონორ-მიმღები ურთიერთქმედებაში მარტოხელა ელექტრონული წყვილის მონაწილეობის გამო ლიგანდის (კომპლექსის) ელექტრონის სიმკვრივე ცენტრალურ ატომში გადადის. ლიგანდზე შედარებით უარყოფითი მუხტის შემცირება ხელს უწყობს რეაგენტების კულონის მოგერიების შემცირებას. ამრიგად, კოორდინირებული ლიგანდი უფრო ხელმისაწვდომი ხდება ნუკლეოფილური რეაგენტის შეტევისთვის, რომელსაც აქვს ელექტრონის სიმკვრივის ჭარბი რეაქცია რეაქციის ცენტრში. ელექტრონის სიმკვრივის გადანაცვლება კომპლექსონიდან ლითონის იონზე იწვევს ნახშირბადის ატომის დადებითი მუხტის შედარებით ზრდას და, შესაბამისად, მის შეტევას ნუკლეოფილური რეაგენტის, ჰიდროქსილის იონის მიერ. ბიოლოგიურ სისტემებში მეტაბოლური პროცესების კატალიზატორებს შორის ჰიდროქსილირებული კომპლექსი ერთ-ერთ ცენტრალურ ადგილს იკავებს ორგანიზმის ფერმენტული მოქმედებისა და დეტოქსიკაციის მექანიზმში. ფერმენტის სუბსტრატთან მრავალპუნქტიანი ურთიერთქმედების შედეგად ხდება ორიენტაცია, რომელიც უზრუნველყოფს აქტიური ჯგუფების კონვერგენციას აქტიურ ცენტრში და რეაქციის გადატანას ინტრამოლეკულურ რეჟიმზე, რეაქციის დაწყებამდე და გარდამავალი მდგომარეობის ჩამოყალიბებამდე. რომელიც უზრუნველყოფს FCM-ის ფერმენტულ ფუნქციას.კონფორმაციული ცვლილებები შეიძლება მოხდეს ფერმენტის მოლეკულებში. კოორდინაცია ქმნის დამატებით პირობებს რედოქსული ურთიერთქმედებისთვის ცენტრალურ იონსა და ლიგანდს შორის, ვინაიდან დამჟანგავს პირდაპირი ბმა ჟანგვის აგენტსა და აღმდგენი აგენტს შორის, რაც უზრუნველყოფს ელექტრონების გადაცემას. FCM გარდამავალი ლითონის კომპლექსები შეიძლება ხასიათდებოდეს L-M, M-L, M-L-M ტიპის ელექტრონული გადასვლებით, რომლებშიც მონაწილეობენ როგორც ლითონის (M) ასევე ლიგანდების (L) ორბიტალები, რომლებიც, შესაბამისად, დაკავშირებულია კომპლექსში დონორ-მიმღები ბმებით. კომპლექსებს შეუძლიათ გამოიყენონ ხიდი, რომლის გასწვრივაც მრავალბირთვული კომპლექსების ელექტრონები ირხევიან ერთი ან სხვადასხვა ელემენტის ცენტრალურ ატომებს შორის სხვადასხვა დაჟანგვის მდგომარეობებში. (ელექტრონებისა და პროტონების სატრანსპორტო კომპლექსები).კომპლექსები განსაზღვრავენ ლითონის კომპლექსონატების შემცირების თვისებებს, რაც მათ საშუალებას აძლევს გამოავლინონ მაღალი ანტიოქსიდანტური, ადაპტოგენური თვისებები, ჰომეოსტატიკური ფუნქციები.

ამრიგად, კომპლექსები მიკროელემენტებს გარდაქმნის ბიოლოგიურად აქტიურ, ორგანიზმისთვის მისაწვდომ ფორმად. ისინი ყალიბდებიან სტაბილურად

უფრო კოორდინირებულად გაჯერებული ნაწილაკები, რომლებსაც არ შეუძლიათ ბიოკომპლექსების განადგურება და, შესაბამისად, დაბალი ტოქსიკური ფორმები. კომპლექსონატები დადებითად მოქმედებს ორგანიზმის მიკროელემენტების ჰომეოსტაზის დარღვევაზე. გარდამავალი ელემენტების იონები კომპლექსონატულ ფორმაში მოქმედებენ სხეულში, როგორც ფაქტორი, რომელიც განსაზღვრავს უჯრედების მაღალ მგრძნობელობას მიკროელემენტების მიმართ მათი მონაწილეობით მაღალი კონცენტრაციის გრადიენტის, მემბრანული პოტენციალის შექმნაში. გარდამავალი ლითონის კომპლექსონატებს FKM აქვთ ბიორეგულატორული თვისებები.

FCM-ის შემადგენლობაში მჟავე და ძირითადი ცენტრების არსებობა უზრუნველყოფს ამფოტერულ თვისებებს და მათ მონაწილეობას მჟავა-ტუტოვანი ბალანსის შენარჩუნებაში (იზოჰიდრული მდგომარეობა).

კომპლექსის შემადგენლობაში ფოსფონური ჯგუფების რაოდენობის მატებასთან ერთად იცვლება ხსნადი და ცუდად ხსნადი კომპლექსების წარმოქმნის შემადგენლობა და პირობები. ფოსფონური ჯგუფების რაოდენობის ზრდა ხელს უწყობს ნაკლებად ხსნადი კომპლექსების წარმოქმნას უფრო ფართო pH დიაპაზონში და გადააქვს მათი არსებობის არეალი მჟავე ზონაში. კომპლექსების დაშლა ხდება 9-ზე მეტი pH-ზე.

კომპლექსების ფორმირების პროცესების შესწავლამ შესაძლებელი გახადა ბიორეგულატორების სინთეზის მეთოდების შემუშავება:

კოლოიდურ-ქიმიურ ფორმაში ხანგრძლივი მოქმედების ზრდის სტიმულატორებია ტიტანისა და რკინის მრავალბირთვული ჰომო- და ჰეტეროკომპლექსური ნაერთები;

ზრდის სტიმულატორები წყალში ხსნადი ფორმით. ეს არის შერეული ლიგანტური ტიტანის კომპლექსონატები, რომლებიც დაფუძნებულია კომპლექსონებზე და არაორგანულ ლიგანდებზე;

ზრდის ინჰიბიტორები - s-ელემენტების ფოსფორის შემცველი კომპლექსონატები.

სინთეზირებული პრეპარატების ბიოლოგიური ეფექტი ზრდა-განვითარებაზე შესწავლილი იქნა მცენარეებზე, ცხოველებსა და ადამიანებზე ჩატარებულ ქრონიკულ ექსპერიმენტში.

ბიორეგულაცია- ეს არის ახალი სამეცნიერო მიმართულება, რომელიც საშუალებას გაძლევთ დაარეგულიროთ ბიოქიმიური პროცესების მიმართულება და ინტენსივობა, რომელიც შეიძლება ფართოდ იქნას გამოყენებული მედიცინაში, მეცხოველეობაში და კულტურების წარმოებაში. იგი ასოცირდება ორგანიზმის ფიზიოლოგიური ფუნქციის აღდგენის გზების შემუშავებასთან, რათა თავიდან იქნას აცილებული დაავადებები და ასაკთან დაკავშირებული პათოლოგიები. კომპლექსონები და მათზე დაფუძნებული რთული ნაერთები შეიძლება კლასიფიცირდეს როგორც პერსპექტიული ბიოლოგიურად აქტიური ნაერთები. მათი ბიოლოგიური მოქმედების ქრონიკულ ექსპერიმენტში შესწავლამ აჩვენა, რომ ქიმია ექიმებს გადაეცა,

მეცხოველეობის სელექციონერები, აგრონომები და ბიოლოგები, ახალი პერსპექტიული ინსტრუმენტი, რომელიც საშუალებას გაძლევთ აქტიურად მოახდინოთ გავლენა ცოცხალ უჯრედზე, დაარეგულიროთ კვების პირობები, ცოცხალი ორგანიზმების ზრდა და განვითარება.

გამოყენებული კომპლექსონებისა და კომპლექსონატების ტოქსიკურობის შესწავლამ აჩვენა წამლების მოქმედების სრული არარსებობა ჰემატოპოეზურ ორგანოებზე, არტერიულ წნევაზე, აგზნებადობაზე, სუნთქვის სიხშირეზე: არ აღინიშნა ღვიძლის ფუნქციის ცვლილება, არ იყო ტოქსიკოლოგიური ეფექტი ქსოვილების მორფოლოგიაზე და ორგანოები აღმოაჩინეს. HEDP-ის კალიუმის მარილს არ აქვს ტოქსიკურობა 5-10-ჯერ უფრო მაღალი დოზით, ვიდრე თერაპიული (10-20 მგ/კგ) კვლევაში 181 დღის განმავლობაში. ამიტომ, კომპლექსები კლასიფიცირდება როგორც დაბალი ტოქსიკური ნაერთები. ისინი გამოიყენება როგორც მედიკამენტები ვირუსული დაავადებების, მძიმე ლითონებით და რადიოაქტიური ელემენტებით მოწამვლის, კალციუმის მეტაბოლიზმის დარღვევის, ენდემური დაავადებებისა და ორგანიზმში მიკროელემენტების დისბალანსის წინააღმდეგ საბრძოლველად. ფოსფორის შემცველი კომპლექსები და კომპლექსონატები არ განიცდიან ფოტოლიზს.

გარემოს პროგრესირებადი დაბინძურება მძიმე ლითონებით - ადამიანის ეკონომიკური საქმიანობის პროდუქტებით არის მუდმივი გარემო ფაქტორი. მათ შეუძლიათ ორგანიზმში დაგროვება. მათი სიჭარბე და ნაკლებობა იწვევს ორგანიზმის ინტოქსიკაციას.

ლითონის კომპლექსონატები ინარჩუნებენ ქელატურ ეფექტს ლიგანდზე (კომპლექსონზე) ორგანიზმში და შეუცვლელია ლითონის ლიგანდის ჰომეოსტაზის შესანარჩუნებლად. ინკორპორირებული მძიმე ლითონები გარკვეულწილად ნეიტრალიზდება ორგანიზმში, ხოლო დაბალი რეზორბციის უნარი ხელს უშლის ლითონების გადატანას ტროფიკული ჯაჭვების გასწვრივ, რის შედეგადაც ეს იწვევს მათი ტოქსიკური ეფექტის გარკვეულ „ბიომინიზაციას“, რაც განსაკუთრებით მნიშვნელოვანია ურალისთვის. რეგიონი. მაგალითად, თავისუფალი ტყვიის იონი მიეკუთვნება თიოლის შხამებს, ხოლო ტყვიის ძლიერი კომპლექსონატი ეთილენდიამინტეტრაძმარმჟავასთან ერთად დაბალი ტოქსიკურობისაა. ამიტომ, მცენარეებისა და ცხოველების დეტოქსიკაცია შედგება ლითონის კომპლექსონატების გამოყენებაში. იგი ეფუძნება ორ თერმოდინამიკურ პრინციპს: მათ უნარს შექმნან ძლიერი ბმები ტოქსიკურ ნაწილაკებთან, გადააკეთონ ისინი ცუდად ხსნად ან სტაბილურ ნაერთებად წყალხსნარში; ენდოგენური ბიოკომპლექსების განადგურების უუნარობა. ამ მხრივ მიგვაჩნია მნიშვნელოვანი მიმართულება ეკო მოწამვლის წინააღმდეგ ბრძოლისა და ეკოლოგიურად სუფთა პროდუქტების მოპოვებაში - ეს არის მცენარეებისა და ცხოველების კომპლექსური თერაპია.

შესწავლილი იქნა მცენარეთა დამუშავების ეფექტი სხვადასხვა ლითონების კომპლექსონატებით ინტენსიური კულტივირების ტექნოლოგიით.

კარტოფილი კარტოფილის ტუბერების მიკროელემენტურ შემადგენლობაზე. ტუბერის ნიმუშები შეიცავდა 105-116 მგ/კგ რკინას, 16-20 მგ/კგ მანგანუმს, 13-18 მგ/კგ სპილენძს და 11-15 მგ/კგ თუთიას. მიკროელემენტების შეფარდება და შემცველობა დამახასიათებელია მცენარეული ქსოვილებისთვის. ლითონის კომპლექსონატებით და მის გარეშე მოყვანილ ტუბერებს აქვთ თითქმის იგივე ელემენტარული შემადგენლობა. ჩელატების გამოყენება არ ქმნის პირობებს ტუბერებში მძიმე მეტალების დაგროვებისთვის. კომპლექსონატები მეტალის იონებზე ნაკლებად სორბირებულია ნიადაგით, მდგრადია მისი მიკრობიოლოგიური ზემოქმედების მიმართ, რაც საშუალებას აძლევს მათ დიდხანს შეინარჩუნონ ნიადაგის ხსნარში. შემდგომი ეფექტი 3-4 წელია. ისინი კარგად ერწყმის სხვადასხვა პესტიციდებს. კომპლექსში ლითონს უფრო დაბალი ტოქსიკურობა აქვს. ფოსფორის შემცველი ლითონის კომპლექსონატები არ აღიზიანებს თვალის ლორწოვან გარსს და არ აზიანებს კანს. არ არის გამოვლენილი სენსიბილიზებელი თვისებები, ტიტანის კომპლექსონატების კუმულაციური თვისებები არ არის გამოხატული და ზოგიერთ შემთხვევაში ისინი ძალიან სუსტად არის გამოხატული. კუმულაციის კოეფიციენტი არის 0,9-3,0, რაც მიუთითებს ქრონიკული წამლისმიერი მოწამვლის დაბალ პოტენციურ საფრთხეზე.

ფოსფორის შემცველი კომპლექსები დაფუძნებულია ფოსფორ-ნახშირბადის ბმაზე (C-P), რომელიც ასევე გვხვდება ბიოლოგიურ სისტემებში. ეს არის უჯრედის მემბრანების ფოსფონოლიპიდების, ფოსფონოგლიკანებისა და ფოსფოპროტეინების ნაწილი. ამინოფოსფონური ნაერთების შემცველი ლიპიდები მდგრადია ფერმენტული ჰიდროლიზის მიმართ, უზრუნველყოფენ სტაბილურობას და, შესაბამისად, გარე უჯრედის მემბრანების ნორმალურ ფუნქციონირებას. პიროფოსფატების სინთეზური ანალოგები - დიფოსფონატები (Р-С-Р) ან (Р-С-С-Р) დიდი დოზებით არღვევს კალციუმის ცვლას, ხოლო მცირე დოზებით ახდენს მის ნორმალიზებას. დიფოსფონატები ეფექტურია ჰიპერლიპემიის დროს და პერსპექტიულია ფარმაკოლოგიის თვალსაზრისით.

P-C-P ბმების შემცველი დიფოსფონატები ბიოსისტემების სტრუქტურული ელემენტებია. ისინი ბიოლოგიურად ეფექტურია და არიან პიროფოსფატების ანალოგები. დიფოსფონატები ეფექტურია სხვადასხვა დაავადების სამკურნალოდ. დიფოსფონატები ძვლის მინერალიზაციისა და რეზორბციის აქტიური ინჰიბიტორებია. კომპლექსები მიკროელემენტებს გარდაქმნიან ბიოლოგიურად აქტიურ, ორგანიზმისთვის მისაწვდომ ფორმად, ქმნიან სტაბილურ, უფრო კოორდინირებულად გაჯერებულ ნაწილაკებს, რომლებსაც არ შეუძლიათ ბიოკომპლექსების განადგურება და, შესაბამისად, დაბალტოქსიკურ ფორმებს. ისინი განსაზღვრავენ უჯრედების მაღალ მგრძნობელობას მიკროელემენტების მიმართ, რომლებიც მონაწილეობენ მაღალი კონცენტრაციის გრადიენტის ფორმირებაში. შეუძლია მონაწილეობა მიიღოს პოლინუკლეარული ტიტანის ნაერთების წარმოქმნაში

სხვადასხვა ტიპის - ელექტრონის და პროტონის სატრანსპორტო კომპლექსები, მონაწილეობენ მეტაბოლური პროცესების ბიორეგულაციაში, ორგანიზმის წინააღმდეგობას, ტოქსიკურ ნაწილაკებთან ბმების შექმნის უნარს, აქცევს მათ ცუდად ხსნად ან ხსნად, სტაბილურ, არადესტრუქციულ ენდოგენურ კომპლექსებად. აქედან გამომდინარე, მათი გამოყენება დეტოქსიკაციის, ორგანიზმიდან გამოდევნის, ეკოლოგიურად სუფთა პროდუქტების მისაღებად (კომპლექსური თერაპია), ასევე ინდუსტრიაში არაორგანული მჟავების და გარდამავალი ლითონის მარილების სამრეწველო ნარჩენების რეგენერაციისა და განადგურების მიზნით ძალიან პერსპექტიულია.

7.10. ლიგანდის ბირჟა და ლითონის ბირჟა

ᲑᲐᲚᲐᲜᲡᲘ. ქელათერაპია

თუ არსებობს რამდენიმე ლიგანდი ერთი ლითონის იონით ან რამდენიმე ლითონის იონი ერთი ლიგანდით, რომელსაც შეუძლია შექმნას რთული ნაერთები სისტემაში, მაშინ შეინიშნება კონკურენტული პროცესები: პირველ შემთხვევაში, ლიგანდების გაცვლის წონასწორობა არის კონკურენცია ლიგანდებს შორის ლითონის იონისთვის. მეორე შემთხვევაში, ლითონის გაცვლის წონასწორობა არის კონკურენცია ლითონის იონებს შორის ლიგანდისთვის. გაიმარჯვებს ყველაზე გამძლე კომპლექსის ფორმირების პროცესი. მაგალითად, ხსნარში არის იონები: მაგნიუმი, თუთია, რკინა (III), სპილენძი, ქრომი (II), რკინა (II) და მანგანუმი (II). როდესაც ამ ხსნარში შეჰყავთ მცირე რაოდენობით ეთილენდიამინტეტრაძმარმჟავა (EDTA), წარმოიქმნება კონკურენცია ლითონის იონებს შორის და რკინის (III) კომპლექსთან დაკავშირება, რადგან ის ქმნის ყველაზე სტაბილურ კომპლექსს EDTA-სთან.

სხეულში მუდმივად მიმდინარეობს ბიომეტალების (Mb) და ბიოლიგანდების (Lb) ურთიერთქმედება, სასიცოცხლო ბიოკომპლექსების (MbLb) წარმოქმნა და განადგურება:

ადამიანების, ცხოველებისა და მცენარეების სხეულში არსებობს ამ ბალანსის დაცვისა და შენარჩუნების სხვადასხვა მექანიზმი სხვადასხვა ქსენობიოტიკებისგან (უცხო ნივთიერებები), მათ შორის მძიმე მეტალის იონებისგან. მძიმე ლითონების იონები, რომლებიც არ არის დაკავშირებული კომპლექსში და მათი ჰიდროქსო კომპლექსები ტოქსიკური ნაწილაკებია (Mt). ამ შემთხვევებში, ბუნებრივ ლითონის ლიგანდის წონასწორობასთან ერთად, შეიძლება წარმოიშვას ახალი წონასწორობა, უფრო სტაბილური უცხო კომპლექსების წარმოქმნით, რომლებიც შეიცავს ტოქსიკურ ლითონებს (MtLb) ან ტოქსიკურ ლიგანდებს (MbLt), რომლებიც არ სრულდება.

აუცილებელი ბიოლოგიური ფუნქციები. როდესაც ეგზოგენური ტოქსიკური ნაწილაკები სხეულში შედიან, წარმოიქმნება კომბინირებული წონასწორობა და, შედეგად, ხდება პროცესების კონკურენცია. უპირატესი პროცესი იქნება ის, რაც გამოიწვევს ყველაზე სტაბილური რთული ნაერთის ფორმირებას:

ლითონის ლიგანდების ჰომეოსტაზის დარღვევა იწვევს მეტაბოლურ დარღვევებს, თრგუნავს ფერმენტების აქტივობას, ანადგურებს მნიშვნელოვან მეტაბოლიტებს, როგორიცაა ATP, უჯრედის მემბრანები და არღვევს უჯრედებში იონის კონცენტრაციის გრადიენტს. ამიტომ იქმნება ხელოვნური დაცვის სისტემები. ამ მეთოდში თავის დანიშნულ ადგილს იკავებს ქელატაციური თერაპია (კომპლექსური თერაპია).

ქელატაციური თერაპია არის ორგანიზმიდან ტოქსიკური ნაწილაკების მოცილება, მათი შელაციის საფუძველზე s-ელემენტების კომპლექსონატებთან. წამლებს, რომლებიც გამოიყენება ორგანიზმში შემავალი ტოქსიკური ნაწილაკების მოსაშორებლად, დეტოქსიკატორებს უწოდებენ.(Lg). ტოქსიკური სახეობების ქელაცია ლითონის კომპლექსონატებით (Lg) გარდაქმნის ტოქსიკურ მეტალის იონებს (Mt) არატოქსიკურ (MtLg) შეკავშირებულ ფორმებად, რომლებიც შესაფერისია იზოლაციისთვის და მემბრანის შეღწევისთვის, ტრანსპორტირებისთვის და ორგანიზმიდან გამოდევნისთვის. ისინი ინარჩუნებენ ქელატაციურ ეფექტს ორგანიზმში, როგორც ლიგანდისთვის (კომპლექსი), ასევე ლითონის იონისთვის. ეს უზრუნველყოფს სხეულის მეტალის ლიგანდის ჰომეოსტაზს. ამიტომ კომპლექსონატების გამოყენება მედიცინაში, მეცხოველეობასა და კულტურულ წარმოებაში უზრუნველყოფს ორგანიზმის დეტოქსიკაციას.

ქელატაციური თერაპიის ძირითადი თერმოდინამიკური პრინციპები შეიძლება ჩამოყალიბდეს ორ პოზიციაზე.

I. დეტოქსიკანტი (Lg) ეფექტურად უნდა აკავშირებდეს ტოქსიკურ იონებს (Mt, Lt), ახლად წარმოქმნილი ნაერთები (MtLg) უნდა იყოს უფრო ძლიერი ვიდრე ის, რაც არსებობდა სხეულში:

II. დეტოქსიკატორმა არ უნდა გაანადგუროს სასიცოცხლო კომპლექსური ნაერთები (MbLb); ნაერთები, რომლებიც შეიძლება წარმოიქმნას დეტოქსიკატორისა და ბიომეტალური იონების (MbLg) ურთიერთქმედების დროს, უნდა იყოს ნაკლებად ძლიერი, ვიდრე ორგანიზმში არსებული:

7.11. კომპლექსების და კომპლექსონატების გამოყენება მედიცინაში

კომპლექსონის მოლეკულები პრაქტიკულად არ განიცდიან გაყოფას ან რაიმე ცვლილებას ბიოლოგიურ გარემოში, რაც მათი მნიშვნელოვანი ფარმაკოლოგიური მახასიათებელია. კომპლექსები უხსნადია ლიპიდებში და ძლიერად ხსნადი წყალში, ამიტომ ისინი არ აღწევენ ან ცუდად აღწევენ უჯრედულ მემბრანებში და შესაბამისად: 1) არ გამოიყოფა ნაწლავებით; 2) კომპლექსური აგენტების შეწოვა ხდება მხოლოდ მათი შეყვანისას (მხოლოდ პენიცილამინი მიიღება პერორალურად); 3) სხეულში კომპლექსები ძირითადად ცირკულირებს უჯრედგარე სივრცეში; 4) ორგანიზმიდან გამოყოფა ძირითადად თირკმელებით ხდება. ეს პროცესი სწრაფია.

ნივთიერებები, რომლებიც აღმოფხვრის შხამების მოქმედებას ბიოლოგიურ სტრუქტურებზე და ახდენენ შხამების ინაქტივაციას ქიმიური რეაქციების გზით, ე.წ. ანტიდოტები.

ერთ-ერთი პირველი ანტიდოტი, რომელიც გამოიყენებოდა ქელატაციურ თერაპიაში, არის ბრიტანული ანტი-ლუიზიტი (BAL). Unithiol ამჟამად გამოიყენება:

ეს პრეპარატი ეფექტურად შლის დარიშხანს, ვერცხლისწყალს, ქრომს და ბისმუტს ორგანიზმიდან. თუთიით, კადმიუმით, ტყვიით და ვერცხლისწყლით მოწამვლისთვის ყველაზე ფართოდ გამოიყენება კომპლექსები და კომპლექსონატები. მათი გამოყენება ემყარება მეტალის იონებთან უფრო ძლიერი კომპლექსების წარმოქმნას, ვიდრე იგივე იონების კომპლექსები გოგირდის შემცველ ცილებთან, ამინომჟავებთან და ნახშირწყლებთან. EDTA პრეპარატები გამოიყენება ტყვიის მოსაშორებლად. ორგანიზმში წამლების დიდი დოზების შეყვანა საშიშია, რადგან ისინი აკავშირებენ კალციუმის იონებს, რაც იწვევს მრავალი ფუნქციის დარღვევას. ამიტომ, მიმართეთ ტეტაცინი(CaNa 2 EDTA), რომელიც გამოიყენება ტყვიის, კადმიუმის, ვერცხლისწყლის, იტრიუმის, ცერიუმის და სხვა იშვიათი დედამიწის ლითონებისა და კობალტის მოსაშორებლად.

ტეტაცინის პირველი თერაპიული გამოყენების შემდეგ, 1952 წელს, ეს პრეპარატი ფართოდ გამოიყენება პროფესიული დაავადებების კლინიკაში და კვლავ რჩება შეუცვლელი ანტიდოტი. ძალიან საინტერესოა ტეტაცინის მოქმედების მექანიზმი. იონები-ტოქსიკური ნივთიერებები ცვლის კოორდინირებულ კალციუმის იონს ტეტაცინიდან ჟანგბადთან და EDTA-სთან უფრო ძლიერი კავშირის წარმოქმნის გამო. კალციუმის იონი, თავის მხრივ, ანაცვლებს ნატრიუმის ორ დარჩენილ იონს:

ტეტაცინი ორგანიზმში შეჰყავთ 5-10%-იანი ხსნარის სახით, რომლის საფუძველია ფიზიოლოგიური ხსნარი. ასე რომ, ინტრაპერიტონეალური ინექციიდან უკვე 1,5 საათის შემდეგ, ტეტაცინის შეყვანილი დოზის 15% რჩება ორგანიზმში, 6 საათის შემდეგ - 3%, ხოლო 2 დღის შემდეგ - მხოლოდ 0,5%. პრეპარატი მოქმედებს ეფექტურად და სწრაფად ტეტაცინის მიღების ინჰალაციის მეთოდის გამოყენებისას. ის სწრაფად შეიწოვება და დიდი ხნის განმავლობაში ცირკულირებს სისხლში. გარდა ამისა, ტეტაცინი გამოიყენება გაზის განგრენისგან დასაცავად. ის აფერხებს თუთიისა და კობალტის იონების მოქმედებას, რომლებიც წარმოადგენენ ფერმენტ ლეციტინაზას აქტივატორებს, რომელიც წარმოადგენს გაზის განგრენის ტოქსინს.

ტეტაცინის მიერ ტოქსიკური ნივთიერებების შეერთება დაბალტოქსიკურ და უფრო გამძლე ქელატის კომპლექსში, რომელიც არ ნადგურდება და ადვილად გამოიყოფა ორგანიზმიდან თირკმელების საშუალებით, უზრუნველყოფს დეტოქსიკაციას და დაბალანსებულ მინერალურ კვებას. სტრუქტურით და შემადგენლობით ახლოს არის წინასწარ

პარატამი EDTA არის დიეთილენტრიამინ-პენტაძმარმჟავას ნატრიუმ-კალციუმის მარილი (CaNa 3 DTPA) - პენტაცინიდა დიეთილენტრიამინპენტაფოსფონის მჟავას ნატრიუმის მარილი (Na 6 DTPF) - ტრიმეფაცინი.პენტაცინი გამოიყენება ძირითადად რკინით, კადმიუმის და ტყვიის ნაერთებით მოწამვლისთვის, ასევე რადიონუკლიდების (ტექნეტიუმი, პლუტონიუმი, ურანი) მოსაცილებლად.

ეთილენდიამინდიიზოპროპილფოსფონის მჟავას ნატრიუმის მარილი (СаNa 2 EDTP) ფოსფიცინიწარმატებით გამოიყენება ვერცხლისწყლის, ტყვიის, ბერილიუმის, მანგანუმის, აქტინიდების და სხვა ლითონების ორგანიზმიდან მოსაშორებლად. კომპლექსონატები ძალიან ეფექტურია ზოგიერთი ტოქსიკური ანიონის მოსაშორებლად. მაგალითად, კობალტის (II) ეთილენდიამინტეტრააცეტატი, რომელიც ქმნის შერეულ ლიგანტურ კომპლექსს CN-თან, შეიძლება რეკომენდებული იყოს ციანიდით მოწამვლის ანტიდოტად. მსგავსი პრინციპი საფუძვლად უდევს ტოქსიკური ორგანული ნივთიერებების მოცილების მეთოდებს, მათ შორის პესტიციდებს, რომლებიც შეიცავენ ფუნქციურ ჯგუფებს დონორის ატომებით, რომლებსაც შეუძლიათ კომპლექსონატ ლითონთან ურთიერთქმედება.

ეფექტური პრეპარატია სუკიმერი(დიმერკაპტოსაქცინის მჟავა, დიმერკაპტოსაქცინის მჟავა, ქემეტი). ის ძლიერად აკავშირებს თითქმის ყველა ტოქსიკურ ნივთიერებას (Hg, As, Pb, Cd), მაგრამ ორგანიზმიდან შლის ბიოგენური ელემენტების (Cu, Fe, Zn, Co) იონებს, ამიტომ თითქმის არ გამოიყენება.

ფოსფორის შემცველი კომპლექსონატები წარმოადგენენ ფოსფატებისა და კალციუმის ოქსალატების კრისტალური წარმოქმნის მძლავრ ინჰიბიტორებს. როგორც ანტიკალციფიკაციული პრეპარატი უროლიტიზის სამკურნალოდ, შემოთავაზებულია ქსიდიფონი, OEDP-ის კალიუმ-ნატრიუმის მარილი. გარდა ამისა, დიფოსფონატები მინიმალურ დოზებში ზრდის კალციუმის შეყვანას ძვლოვან ქსოვილში და ხელს უშლის მის პათოლოგიურ გამოსვლას ძვლებიდან. HEDP და სხვა დიფოსფონატები ხელს უშლიან სხვადასხვა სახის ოსტეოპოროზის, მათ შორის თირკმლის ოსტეოდისტროფიას, პაროდონტს.

ny განადგურება, ისევე როგორც ცხოველებში გადანერგილი ძვლის განადგურება. ასევე აღწერილია HEDP-ის ანტიათეროსკლეროზული ეფექტი.

შეერთებულ შტატებში შემოთავაზებულია მრავალი დიფოსფონატი, კერძოდ HEDP, როგორც ფარმაცევტული პრეპარატები ადამიანებისა და ცხოველების სამკურნალოდ, რომლებიც განიცდიან მეტასტაზირებული ძვლის კიბოს. მემბრანის გამტარიანობის რეგულირებით, ბისფოსფონატები ხელს უწყობენ უჯრედში სიმსივნის საწინააღმდეგო პრეპარატების ტრანსპორტირებას და, შესაბამისად, სხვადასხვა ონკოლოგიური დაავადებების ეფექტურ მკურნალობას.

თანამედროვე მედიცინის ერთ-ერთი აქტუალური პრობლემაა სხვადასხვა დაავადების სწრაფი დიაგნოსტიკის ამოცანა. ამ ასპექტში უდავო ინტერესს წარმოადგენს პრეპარატების ახალი კლასი, რომლებიც შეიცავს კატიონებს, რომლებსაც შეუძლიათ ზონდის ფუნქციების შესრულება - რადიოაქტიური მაგნიტორელაქსაცია და ფლუორესცენტური ეტიკეტები. გარკვეული ლითონების რადიოიზოტოპები გამოიყენება რადიოფარმაცევტული საშუალებების ძირითად კომპონენტებად. ამ იზოტოპების კათიონების ქელაცია კომპლექსონებთან შესაძლებელს ხდის გაზარდოს მათი ტოქსიკოლოგიური მისაღებობა ორგანიზმისთვის, ხელი შეუწყოს მათ ტრანსპორტირებას და უზრუნველყოს, გარკვეულ ფარგლებში, სხვადასხვა ორგანოებში კონცენტრაციის სელექციურობა.

ეს მაგალითები არავითარ შემთხვევაში არ ამოწურავს მედიცინაში კომპლექსონატების გამოყენების ფორმების მთელ მრავალფეროვნებას. ამრიგად, მაგნიუმის ეთილენდიამინტეტრააცეტატის დიკალიუმის მარილი გამოიყენება პათოლოგიაში ქსოვილებში სითხის შემცველობის დასარეგულირებლად. EDTA გამოიყენება როგორც ანტიკოაგულანტების სუსპენზიების ნაწილი, რომელიც გამოიყენება სისხლის პლაზმის გამოყოფაში, როგორც ადენოზინტრიფოსფატის სტაბილიზატორი სისხლში გლუკოზის განსაზღვრაში, კონტაქტური ლინზების გასაწმენდად და შესანახად. დიფოსფონატები ფართოდ გამოიყენება რევმატოიდული დაავადებების სამკურნალოდ. ისინი განსაკუთრებით ეფექტურია როგორც ართრიტის საწინააღმდეგო საშუალებები ანთების საწინააღმდეგო საშუალებებთან ერთად.

7.12. კომპლექსები მაკროციკლური ნაერთებით

ბუნებრივ კომპლექსურ ნაერთებს შორის განსაკუთრებული ადგილი უკავია მაკროკომპლექსებს, რომლებიც დაფუძნებულია ციკლურ პოლიპეპტიდებზე, რომლებიც შეიცავს გარკვეული ზომის შიდა ღრუებს, რომლებშიც არის რამდენიმე ჟანგბადის შემცველი ჯგუფი, რომელსაც შეუძლია დააკავშიროს ამ ლითონების კატიონები, მათ შორის ნატრიუმი და კალიუმი, რომელთა ზომები შეესაბამება ღრუს ზომები. ასეთი ნივთიერებები, რომლებიც ბიოლოგიურ

ბრინჯი. 7.2.ვალინომიცინის კომპლექსი K+ იონთან

ical მასალები, უზრუნველყოფენ იონების ტრანსპორტირებას მემბრანებში და ამიტომ უწოდებენ იონოფორები.მაგალითად, ვალინომიცინი ახორციელებს კალიუმის იონის ტრანსპორტირებას მემბრანის გასწვრივ (ნახ. 7.2).

სხვა პოლიპეპტიდის დახმარებით - გრამიციდინი ანატრიუმის კათიონების ტრანსპორტირება ხდება სარელეო მექანიზმით. ეს პოლიპეპტიდი იკეცება „მილაკში“, რომლის შიდა ზედაპირი მოპირკეთებულია ჟანგბადის შემცველი ჯგუფებით. შედეგი არის

საკმარისად გრძელი ჰიდროფილური არხი გარკვეული ჯვრის კვეთით, რომელიც შეესაბამება ნატრიუმის იონის ზომას. ნატრიუმის იონი, რომელიც შედის ჰიდროფილურ არხში ერთი მხრიდან, გადადის ერთიდან მეორე ჟანგბადის ჯგუფებში, როგორც სარელეო რბოლა იონგამტარ არხში.

ამრიგად, ციკლურ პოლიპეპტიდის მოლეკულას აქვს ინტრამოლეკულური ღრუ, რომელშიც გარკვეული ზომისა და გეომეტრიის სუბსტრატი შეიძლება შევიდეს გასაღებისა და საკეტის პრინციპის მიხედვით. ასეთი შინაგანი რეცეპტორების ღრუ გაფორმებულია აქტიური ცენტრებით (ენდორეცეპტორები). ლითონის იონის ბუნებიდან გამომდინარე, შეიძლება მოხდეს არაკოვალენტური ურთიერთქმედება (ელექტროსტატიკური, წყალბადის კავშირი, ვან დერ ვაალის ძალები) ტუტე ლითონებთან და კოვალენტური ურთიერთქმედება დედამიწის ტუტე ლითონებთან. ამის შედეგად, სუპრამოლეკულები- რთული ასოციაციები, რომლებიც შედგება ორი ან მეტი ნაწილაკისგან, რომლებიც ერთმანეთთან არის დაკავშირებული მოლეკულური ძალებით.

ცოცხალ ბუნებაში ყველაზე გავრცელებულია ტეტრადენტატი მაკროციკლები - პორფინები და მათთან ახლოს მყოფი კორინოიდები.სქემატურად, ტეტრადენტის ციკლი შეიძლება წარმოდგენილი იყოს შემდეგი სახით (ნახ. 7.3), სადაც რკალი ნიშნავს იგივე ტიპის ნახშირბადის ჯაჭვებს, რომლებიც აკავშირებენ დონორის აზოტის ატომებს დახურულ ციკლში; R1, R2, R3, P4 არის ნახშირწყალბადის რადიკალები; M n+ - ლითონის იონი: ქლოროფილში Mg 2+ იონში, ჰემოგლობინში Fe 2+ იონში, ჰემოციაინში Cu 2+ იონში, ვიტამინ B 12-ში (კობალამინი) Co 3+ იონში.

დონორის აზოტის ატომები განლაგებულია კვადრატის კუთხეებში (მითითებულია წერტილოვანი ხაზით). ისინი მჭიდროდ არიან კოორდინირებული სივრცეში. Ისე

პორფირინები და კორინოიდები ქმნიან ძლიერ კომპლექსებს სხვადასხვა ელემენტების კატიონებთან და თუნდაც ტუტე მიწის ლითონებთან. საგულისხმოა, რომ ლიგანდის სიმჭიდროვის მიუხედავად, კომპლექსის ქიმიური ბმა და სტრუქტურა განისაზღვრება დონორის ატომებით.მაგალითად, სპილენძის კომპლექსებს NH 3-თან, ეთილენდიამინთან და პორფირინთან ერთად აქვთ იგივე კვადრატული სტრუქტურა და მსგავსი ელექტრონული კონფიგურაცია. მაგრამ პოლიდენტატური ლიგანდები მეტალის იონებს უფრო ძლიერად უკავშირდებიან, ვიდრე მონოდენტატური ლიგანდები.

ბრინჯი. 7.3.ტეტრადენტატის მაკროციკლი

იგივე დონორი ატომებით. ეთილენდიამინის კომპლექსების სიძლიერე 8-10 ბრძანებით აღემატება იმავე ლითონების სიძლიერეს ამიაკით.

ცილებთან ლითონის იონების ბიოორგანული კომპლექსები ე.წ ბიოკლასტერები -ლითონის იონების კომპლექსები მაკროციკლურ ნაერთებთან (ნახ. 7.4).

ბრინჯი. 7.4.ცილის კომპლექსების გარკვეული ზომის ბიოკლასტერების სტრუქტურის სქემატური წარმოდგენა d-ელემენტების იონებით. ცილის მოლეკულის ურთიერთქმედების სახეები. M n+ - აქტიური ცენტრი ლითონის იონი

ბიოკლასტერის შიგნით არის ღრუ. მასში შედის ლითონი, რომელიც ურთიერთქმედებს დამაკავშირებელი ჯგუფების დონორ ატომებთან: OH - , SH - , COO - , -NH 2 , ცილებს, ამინომჟავებს. ყველაზე ცნობილი მეტალი -

მენტები (კარბოანჰიდრაზა, ქსანტინოქსიდაზა, ციტოქრომები) არის ბიოკლასტერები, რომელთა ღრუები ქმნიან ფერმენტულ ცენტრებს, რომლებიც შეიცავს Zn, Mo, Fe, შესაბამისად.

7.13. მრავალმხრივი კომპლექსები

ჰეტეროვალენტური და ჰეტერონუკლეარული კომპლექსები

კომპლექსებს, რომლებიც მოიცავს ერთი ან სხვადასხვა ელემენტის რამდენიმე ცენტრალურ ატომს, ე.წ მრავალბირთვიანი.მრავალბირთვული კომპლექსების წარმოქმნის შესაძლებლობას განსაზღვრავს ზოგიერთი ლიგანდის უნარი, დაუკავშირდეს ორ ან სამ მეტალის იონს. ასეთ ლიგანდებს ე.წ ხიდი.შესაბამისად ხიდიკომპლექსებს უწოდებენ. პრინციპში, ასევე შესაძლებელია ერთატომიანი ხიდები, მაგალითად:

ისინი იყენებენ მარტოხელა ელექტრონულ წყვილებს, რომლებიც მიეკუთვნებიან იმავე ატომს. ხიდების როლი შეიძლება შესრულდეს პოლიატომური ლიგანდები.ასეთ ხიდებში გამოიყენება სხვადასხვა ატომების კუთვნილი გაუზიარებელი ელექტრონული წყვილი. პოლიატომური ლიგანდი.

ᲐᲐ. გრინბერგი და ფ.მ. ფილინოვმა შეისწავლა შემადგენლობის შემაერთებელი ნაერთები, რომლებშიც ლიგანდი აკავშირებს იმავე ლითონის რთულ ნაერთებს, მაგრამ სხვადასხვა ჟანგვის მდგომარეობებში. გ.ტაუბემ დაუძახა მათ ელექტრონის გადაცემის კომპლექსები.მან გამოიკვლია ელექტრონების გადაცემის რეაქციები სხვადასხვა მეტალის ცენტრალურ ატომებს შორის. რედოქსის რეაქციების კინეტიკისა და მექანიზმის სისტემატურმა კვლევებმა მიგვიყვანა დასკვნამდე, რომ ელექტრონის გადატანა ორ კომპლექსს შორის არის

მიმდინარეობს მიღებული ლიგანდის ხიდის გავლით. ელექტრონის გაცვლა 2 + და 2 + შორის ხდება შუალედური ხიდის კომპლექსის წარმოქმნით (ნახ. 7.5). ელექტრონის გადაცემა ხდება ქლორიდის ხიდის ლიგანდის მეშვეობით, რომელიც მთავრდება 2+ კომპლექსის წარმოქმნით; 2+.

ბრინჯი. 7.5.ელექტრონის გადაცემა შუალედურ მრავალბირთვულ კომპლექსში

პოლინუკლეარული კომპლექსების ფართო არჩევანი მიღებულია ორგანული ლიგანდების გამოყენებით, რომლებიც შეიცავს რამდენიმე დონორ ჯგუფს. მათი ფორმირების პირობაა ლიგანდში დონორი ჯგუფების ისეთი განლაგება, რომელიც არ იძლევა ქელატის ციკლების დახურვის საშუალებას. იშვიათი არაა, როდესაც ლიგანდი ხურავს ქელატის ციკლს და ერთდროულად მოქმედებს როგორც ხიდი.

ელექტრონის გადაცემის აქტიური პრინციპია გარდამავალი ლითონები, რომლებიც აჩვენებენ რამდენიმე სტაბილურ ჟანგვის მდგომარეობას. ეს იძლევა ტიტანის, რკინის და სპილენძის იონებს ელექტრონის გადამზიდველ იდეალურ თვისებებს. Ti და Fe-ზე დაფუძნებული ჰეტეროვალენტური (HVA) და ჰეტერონუკლეარული კომპლექსების (HNC) ფორმირების ვარიანტების ნაკრები ნაჩვენებია ნახ. 7.6.

რეაქცია

რეაქცია (1) ეწოდება ჯვარედინი რეაქცია.გაცვლითი რეაქციების დროს, შუალედური იქნება ჰეტეროვალენტური კომპლექსები. ყველა თეორიულად შესაძლო კომპლექსი რეალურად წარმოიქმნება ხსნარში გარკვეულ პირობებში, რაც დასტურდება სხვადასხვა ფიზიკოქიმიური კვლევებით.

ბრინჯი. 7.6.ჰეტეროვალენტური კომპლექსების და ჰეტერონუკლეარული კომპლექსების წარმოქმნა, რომლებიც შეიცავს Ti და Fe

მეთოდები. იმისათვის, რომ მოხდეს ელექტრონის გადაცემა, რეაგენტები უნდა იყვნენ ენერგიით ახლოს მდგომარეობებში. ამ მოთხოვნას ფრანკ-კონდონის პრინციპი ეწოდება. ელექტრონის გადაცემა შეიძლება მოხდეს იმავე გარდამავალი ელემენტის ატომებს შორის, რომლებიც არიან HWC დაჟანგვის სხვადასხვა ხარისხით, ან სხვადასხვა HJC ელემენტებს შორის, რომელთა ლითონის ცენტრების ბუნება განსხვავებულია. ეს ნაერთები შეიძლება განისაზღვროს, როგორც ელექტრონის სატრანსპორტო კომპლექსები. ისინი ბიოლოგიურ სისტემებში ელექტრონების და პროტონების მოსახერხებელი მატარებლები არიან. ელექტრონის დამატება და გამოშვება იწვევს ცვლილებებს მხოლოდ ლითონის ელექტრონულ კონფიგურაციაში, კომპლექსის ორგანული კომპონენტის სტრუქტურის შეცვლის გარეშე.ყველა ამ ელემენტს აქვს რამდენიმე სტაბილური დაჟანგვის მდგომარეობა (Ti +3 და +4; Fe +2 და +3; Cu +1 და +2). ჩვენი აზრით, ამ სისტემებს ბუნებით ენიჭება უნიკალური როლი ბიოქიმიური პროცესების შექცევადობის უზრუნველსაყოფად მინიმალური ენერგიის ხარჯებით. შექცევადი რეაქციები მოიცავს რეაქციებს, რომლებსაც აქვთ თერმოდინამიკური და თერმოქიმიური მუდმივები 10-3-დან 103-მდე და მცირე მნიშვნელობით ΔG o და ე ოპროცესები. ამ პირობებში, საწყისი ნივთიერებები და რეაქციის პროდუქტები შეიძლება იყოს შესადარებელ კონცენტრაციებში. გარკვეულ დიაპაზონში მათი შეცვლისას ადვილია პროცესის შექცევადობის მიღწევა, ამიტომ ბიოლოგიურ სისტემებში ბევრი პროცესი რხევითი (ტალღური) ხასიათისაა. ზემოაღნიშნული წყვილების შემცველი რედოქს სისტემები მოიცავს პოტენციალების ფართო სპექტრს, რაც მათ საშუალებას აძლევს შევიდნენ ურთიერთქმედებებში, რომელსაც თან ახლავს Δ-ის ზომიერი ცვლილებები. წადიდა E°, ბევრი სუბსტრატით.

HVA და HJA-ის წარმოქმნის ალბათობა მნიშვნელოვნად იზრდება, როდესაც ხსნარი შეიცავს პოტენციურად ხიდის ლიგანდებს, ე.ი. მოლეკულები ან იონები (ამინომჟავები, ჰიდროქსი მჟავები, კომპლექსები და ა.შ.), რომლებსაც შეუძლიათ ერთდროულად დააკავშირონ ორი ლითონის ცენტრი. HWC-ში ელექტრონის დელოკალიზაციის შესაძლებლობა ხელს უწყობს კომპლექსის მთლიანი ენერგიის შემცირებას.

უფრო რეალისტურად, HWC და HJA-ს ფორმირების შესაძლო ვარიანტების ნაკრები, რომელშიც ლითონის ცენტრების ბუნება განსხვავებულია, ჩანს ნახ. 7.6. HVA და HNA-ს წარმოქმნის დეტალური აღწერა და მათი როლი ბიოქიმიურ სისტემებში განხილულია ა.ნ. გლებოვა (1997). რედოქსის წყვილები სტრუქტურულად უნდა მოერგოს ერთმანეთს, მაშინ გადაცემა შესაძლებელი ხდება. ხსნარის კომპონენტების შერჩევით შეიძლება „გაიხანგრძლივოს“ მანძილი, რომელზედაც ელექტრონი გადადის აღმდგენი აგენტიდან ჟანგვის აგენტზე. ნაწილაკების კოორდინირებული მოძრაობით ელექტრონის გადატანა შესაძლებელია ტალღის მექანიზმით დიდ მანძილზე. როგორც "დერეფანი" შეიძლება იყოს ჰიდრატირებული ცილოვანი ჯაჭვი და ა.შ. 100A-მდე მანძილზე ელექტრონის გადაცემის ალბათობა დიდია. "დერეფნის" სიგრძე შეიძლება გაიზარდოს დანამატებით (ტუტე ლითონის იონები, დამხმარე ელექტროლიტები). ეს ხსნის დიდ შესაძლებლობებს HWC და HJA-ს შემადგენლობისა და თვისებების კონტროლის სფეროში. ხსნარებში ისინი ასრულებენ ერთგვარი „შავი ყუთის“ როლს, რომელიც სავსეა ელექტრონებითა და პროტონებით. გარემოებიდან გამომდინარე, მას შეუძლია სხვა კომპონენტებს მისცეს ან შეავსოს თავისი „რეზერვები“. მათთან დაკავშირებული რეაქციების შექცევადობა შესაძლებელს ხდის ციკლურ პროცესებში განმეორებით მონაწილეობას. ელექტრონები გადადიან ერთი ლითონის ცენტრიდან მეორეში, ირხევიან მათ შორის. რთული მოლეკულა რჩება ასიმეტრიული და შეუძლია მონაწილეობა მიიღოს რედოქს პროცესებში. HWC და HJAC აქტიურად მონაწილეობენ ბიოლოგიურ მედიაში რხევად პროცესებში. ამ ტიპის რეაქციას ეწოდება ოსცილატორული რეაქციები.ისინი გვხვდება ფერმენტულ კატალიზში, ცილების სინთეზში და ბიოლოგიურ ფენომენებთან თანმხლებ სხვა ბიოქიმიურ პროცესებში. ეს მოიცავს ფიჭური მეტაბოლიზმის პერიოდულ პროცესებს, აქტივობის ტალღებს გულის ქსოვილში, ტვინის ქსოვილში და ეკოლოგიური სისტემების დონეზე მიმდინარე პროცესებს. მეტაბოლიზმის მნიშვნელოვანი ეტაპია წყალბადის გამოყოფა საკვები ნივთიერებებიდან. ამ შემთხვევაში წყალბადის ატომები გადადიან იონურ მდგომარეობაში და მათგან გამოყოფილი ელექტრონები შედიან სასუნთქ ჯაჭვში და ენერგიას უთმობენ ატფ-ის წარმოქმნას. როგორც დავადგინეთ, ტიტანის კომპლექსონატები არა მხოლოდ ელექტრონების, არამედ პროტონების აქტიური მატარებლები არიან. ტიტანის იონების უნარი შეასრულონ თავიანთი როლი ფერმენტების აქტიურ ცენტრში, როგორიცაა კატალაზები, პეროქსიდაზები და ციტოქრომები, განისაზღვრება კომპლექსების წარმოქმნის მაღალი უნარით, კოორდინირებული იონური გეომეტრიის ფორმირებით, მრავალბირთვული HVA და HJA სხვადასხვა კომპოზიციის წარმოქმნით და. თვისებები pH-ის ფუნქციით, გარდამავალი ელემენტის Ti კონცენტრაციისა და კომპლექსის ორგანული კომპონენტის, მათი მოლური თანაფარდობის. ეს უნარი გამოიხატება კომპლექსის სელექციურობის მატებაში

სუბსტრატებთან, მეტაბოლური პროცესების პროდუქტებთან მიმართებაში, კომპლექსში (ფერმენტში) და სუბსტრატში ბმების გააქტიურება კოორდინაციის გზით და სუბსტრატის ფორმის ცვლილებები აქტიური ცენტრის სტერული მოთხოვნების შესაბამისად.

სხეულში ელექტროქიმიური გარდაქმნები, რომლებიც დაკავშირებულია ელექტრონების გადაცემასთან, თან ახლავს ნაწილაკების დაჟანგვის ხარისხის ცვლილებას და ხსნარში რედოქს პოტენციალის გამოჩენას. ამ გარდაქმნებში დიდი როლი ეკუთვნის მრავალბირთვულ HVA და HNA კომპლექსებს. ისინი არიან თავისუფალი რადიკალების პროცესების აქტიური რეგულატორები, რეაქტიული ჟანგბადის სახეობების, წყალბადის ზეჟანგის, ჟანგვის აგენტების, რადიკალების გამოყენების სისტემა და მონაწილეობენ სუბსტრატების დაჟანგვაში, აგრეთვე ანტიოქსიდანტური ჰომეოსტაზის შენარჩუნებაში, ორგანიზმის დაჟანგვისგან დაცვაში. სტრესი.მათი ფერმენტული მოქმედება ბიოსისტემებზე მსგავსია ფერმენტების (ციტოქრომები, სუპეროქსიდდისმუტაზა, კატალაზა, პეროქსიდაზა, გლუტათიონ რედუქტაზა, დეჰიდროგენაზა). ეს ყველაფერი მიუთითებს გარდამავალი ელემენტების კომპლექსონატების მაღალ ანტიოქსიდანტურ თვისებებზე.

7.14. კითხვები და ამოცანები გაკვეთილებისა და გამოცდებისთვის მზადყოფნის თვითშემოწმებისთვის

1. მიეცით რთული ნაერთების ცნება. რით განსხვავდებიან ისინი ორმაგი მარილებისგან და რა აქვთ მათ საერთო?

2. შეადგინეთ რთული ნაერთების ფორმულები მათი დასახელების მიხედვით: ამონიუმის დიჰიდროქსოტეტრაქლოროპლატინატი (IV), ტრიამმინტრინიტროკობალტი (III), მიეცით მათი მახასიათებლები; მიუთითეთ შიდა და გარე კოორდინაციის სფერო; ცენტრალური იონი და მისი დაჟანგვის ხარისხი: ლიგანდები, მათი რაოდენობა და სიმკვრივე; კავშირების ბუნება. ჩაწერეთ დისოციაციის განტოლება წყალხსნარში და გამოხატულება მდგრადობის მუდმივისთვის.

3. რთული ნაერთების ზოგადი თვისებები, დისოციაცია, კომპლექსების მდგრადობა, კომპლექსების ქიმიური თვისებები.

4. როგორ ხასიათდება კომპლექსების რეაქტიულობა თერმოდინამიკური და კინეტიკური პოზიციებიდან?

5. რომელი ამინოკომპლექსები იქნება უფრო გამძლე ვიდრე ტეტრაამინო-სპილენძი (II), და რომელი ნაკლებად გამძლე?

6. მოიყვანეთ ტუტე ლითონის იონებით წარმოქმნილი მაკროციკლური კომპლექსების მაგალითები; d- ელემენტის იონები.

7. რის საფუძველზე ხდება კომპლექსების კლასიფიკაცია ქელატებად? მიეცით ქელატური და არაქელატური რთული ნაერთების მაგალითები.

8. სპილენძის გლიცინატის მაგალითის გამოყენებით მიეცით ინტრაკომპლექსური ნაერთების ცნება. დაწერეთ მაგნიუმის კომპლექსონატის სტრუქტურული ფორმულა ეთილენდიამინტეტრაძმარმჟავასთან ნატრიუმის სახით.

9. მიეცით რაიმე პოლინუკლეარული კომპლექსის სქემატური სტრუქტურული ფრაგმენტი.

10. განსაზღვრეთ პოლინუკლეარული, ჰეტერონუკლეარული და ჰეტერვალენტური კომპლექსები. გარდამავალი ლითონების როლი მათ წარმოქმნაში. ამ კომპონენტების ბიოლოგიური როლი.

11. რა სახის ქიმიური ბმები გვხვდება რთულ ნაერთებში?

12. ჩამოთვალეთ ატომური ორბიტალების ჰიბრიდიზაციის ძირითადი ტიპები, რომლებიც შეიძლება მოხდეს კომპლექსის ცენტრალურ ატომზე. როგორია კომპლექსის გეომეტრია ჰიბრიდიზაციის სახეობიდან გამომდინარე?

13. s-, p- და d- ბლოკების ელემენტების ატომების ელექტრონული აგებულებიდან გამომდინარე, შეადარეთ კომპლექსების წარმოქმნის უნარი და მათი ადგილი კომპლექსების ქიმიაში.

14. განსაზღვრეთ კომპლექსები და კომპლექსონატები. მიეცით ბიოლოგიასა და მედიცინაში ყველაზე მეტად გამოყენებული მაგალითები. მიეცით თერმოდინამიკური პრინციპები, რომლებზეც დაფუძნებულია ქელატაციური თერაპია. კომპლექსონატების გამოყენება ორგანიზმიდან ქსენობიოტიკების გასანეიტრალებლად და გამოდევნის მიზნით.

15. განვიხილოთ მეტალო-ლიგანდური ჰომეოსტაზის დარღვევის ძირითადი შემთხვევები ადამიანის ორგანიზმში.

16. მოიყვანეთ რკინის, კობალტის, თუთიის შემცველი ბიოკომპლექსური ნაერთების მაგალითები.

17. ჰემოგლობინის შემცველი კონკურენტული პროცესების მაგალითები.

18. მეტალის იონების როლი ფერმენტებში.

19. ახსენით, რატომ არის კობალტის კომპლექსში რთული ლიგანტების (პოლიდენტატის) დაჟანგვის მდგომარეობა +3 უფრო სტაბილური, ხოლო ჩვეულებრივ მარილებში, როგორიცაა ჰალოგენები, სულფატები, ნიტრატები, ჟანგვის მდგომარეობა არის +2?

20. სპილენძისთვის დამახასიათებელია ჟანგვის მდგომარეობები +1 და +2. შეუძლია თუ არა სპილენძს ელექტრონების გადაცემის რეაქციების კატალიზირება?

21. შეუძლია თუთიას რედოქს რეაქციების კატალიზაცია?

22. როგორია ვერცხლისწყლის, როგორც შხამის მოქმედების მექანიზმი?

23. რეაქციაში მიუთითეთ მჟავა და ფუძე:

AgNO 3 + 2NH 3 \u003d NO 3.

24. ახსენით, რატომ გამოიყენება ჰიდროქსიეთილის დიფოსფონმჟავას კალიუმ-ნატრიუმის მარილი და არა HEDP.

25. როგორ ხდება ორგანიზმში ელექტრონების ტრანსპორტირება ბიოკომპლექსური ნაერთების შემადგენელი ლითონის იონების დახმარებით?

7.15. ტესტები

1. კომპლექსურ იონში ცენტრალური ატომის დაჟანგვის მდგომარეობა არის 2- უდრის:

ა)-4;

ბ) +2;

2-ში;

დ) +4.

2. ყველაზე სტაბილური რთული იონი:

ა) 2-, Kn = 8,5x10 -15;

ბ) 2-, Kn = 1.5x10 -30;

გ) 2-, Kn = 4x10 -42;

დ) 2-, Kn = 1x10 -21.

3. ხსნარი შეიცავს 0,1 მოლ PtCl 4 4NH 3 ნაერთს. რეაქციაში AgNO 3-თან, იგი წარმოქმნის 0,2 მოლ AgCl ნალექს. მიეცით საწყის ნივთიერებას კოორდინაციის ფორმულა:

ა)Cl;

ბ) Cl 3;

გ) Cl 2;

დ) Cl 4.

4. როგორია შედეგად წარმოქმნილი კომპლექსების ფორმა sp 3 d 2-გი- მეცხოველეობა?

1) ტეტრაედონი;

2) კვადრატი;

4) ტრიგონალური ბიპირამიდა;

5) ხაზოვანი.

5. აირჩიეთ ნაერთის პენტაამმინქლოროკობალტის (III) სულფატის ფორმულა:

ა) ნა 3 ;

6) [CoCl2 (NH3) 4]Cl;

გ) K2 [Co(SCN) 4];

დ) SO 4;

ე) [კო(ჰ 2 O) 6 ] C1 3 .

6. რა ლიგანდებია პოლიდენტატი?

ა) C1 -;

ბ) H 2 O;

გ) ეთილენდიამინი;

დ) NH 3;

ე) SCN - .

7. კომპლექსური აგენტებია:

ა) ელექტრონული წყვილის დონორი ატომები;

გ) ელექტრონული წყვილების ატომ- და იონების მიმღები;

დ) ელექტრონული წყვილების ატომები- და იონები-დონორები.

8. ყველაზე ნაკლებად კომპლექსური უნარის მქონე ელემენტებია:

ა)ს; გ) დ;

ბ) პ; დ) ვ

9. ლიგანდები არიან:

ა) ელექტრონული წყვილის დონორი მოლეკულები;

ბ) ელექტრონული წყვილების იონები-მიმღები;

გ) ელექტრონული წყვილების მოლეკულები- და იონები-დონორები;

დ) ელექტრონული წყვილების მოლეკულები- და იონების მიმღებები.

10. კომუნიკაცია კომპლექსის შიდა კოორდინაციის სფეროში:

ა) კოვალენტური გაცვლა;

ბ) კოვალენტური დონორ-აქცეპტორი;

გ) იონური;

დ) წყალბადი.

11. საუკეთესო კომპლექსური აგენტი იქნება:

რთული ნაერთები კლასიფიცირდება კომპლექსების მუხტის მიხედვით: კათიონური - 2+, ანიონური - 3-, ნეიტრალური - 0;

შემადგენლობისა და ქიმიური თვისებების მიხედვით: მჟავები - H, ფუძეები - OH, მარილები - SO4;

ლიგანდების ტიპის მიხედვით: ჰიდროქსო კომპლექსები - K2, აკვაკომპლექსები - Cl3, აციდო კომპლექსები (ლიგანდები - მჟავა ანიონები) - K4, შერეული ტიპის კომპლექსები - K, Cl4.

კომპლექსების სახელები აგებულია IUPAC-ის ზოგადი წესების მიხედვით: იკითხება და იწერება მარჯვნიდან მარცხნივ, ლიგანდები - დაბოლოებით - o, ანიონები - დაბოლოებით - at. ზოგიერთ ლიგანდს შეიძლება ჰქონდეს სპეციალური სახელები. მაგალითად, მოლეკულებს - ლიგანდებს H2O და NH3 ეწოდებათ შესაბამისად aquo- და ammine.

რთული კათიონები. პირველ რიგში, შიდა სფეროს უარყოფითად დამუხტულ ლიგანდებს „ო“ დაბოლოებით უწოდებენ (ქლორო-, ბრომო-, ნიტრო-, როდანო- და სხვ.). თუ მათი რიცხვი ერთზე მეტია, მაშინ ლიგანდების სახელების წინ ემატება რიცხვები di-, tri-, tetra-, penta-, hexa- და ა.შ. შემდეგ ნეიტრალურ ლიგანდებს ასახელებენ, წყლის მოლეკულას "aquo", ამიაკის მოლეკულას - "ammine". თუ ნეიტრალური ლიგანდების რაოდენობა ერთზე მეტია, მაშინ ემატება რიცხვები di-, tri-, tetra- და ა.შ.

რთული ნაერთების ნომენკლატურა

რთული ნაერთის სახელის შედგენისას მისი ფორმულა იკითხება მარჯვნიდან მარცხნივ. განვიხილოთ კონკრეტული მაგალითები:

ანიონური კომპლექსები

კატიონური კომპლექსები

K3 კალიუმის ჰექსაციანოფერატი (III)

ნატრიუმის ტეტრაჰიდროქსოალუმინატი

Na3 ნატრიუმის ჰექსანიტროკობალტატი (III)

SO4 ტეტრაამინე სპილენძის (II) სულფატი

Cl3 ჰექსააკქრომი (III) ქლორიდი

OH დიამინევერცხლის (I) ჰიდროქსიდი

რთული ნაერთების სახელებში იდენტური ლიგანდების რაოდენობა მითითებულია რიცხვითი პრეფიქსებით, რომლებიც იწერება ლიგანდების სახელებთან ერთად: 2 - დი, 3 - სამი, 4 - ტეტრა, 5 - პენტა, 6 - ჰექსა, 7 - ჰეპტა, 8 - რვა.

უარყოფითად დამუხტული ლიგანდების სახელები, სხვადასხვა მჟავების ანიონები, შედგება ანიონის სრული სახელისგან (ან სახელის ძირისგან) და დაბოლოებით -ო ხმოვანებით. Მაგალითად:

ი-იოდო-

H-ჰიდრიდო-

CO32 - კარბონატი -

ზოგიერთ ანიონს, რომელიც მოქმედებს როგორც ლიგანდები, აქვს სპეციალური სახელები:

OH-ჰიდროქსო-

S2-თიო-

CN-ციანო-

NO-ნიტროზო-

NO2-ნიტრო-

ჩვეულებრივ, სპეციალური პრეფიქსები არ გამოიყენება ნეიტრალური ლიგანდების სახელებში, მაგალითად: N2H4 - ჰიდრაზინი, C2H4 - ეთილენი, C5H5N - პირიდინი.

ტრადიციულად, ლიგანდების მცირე რაოდენობას დარჩა სპეციალური სახელები: H2O - აკვა-, NH3 - ამინი, CO - კარბონილი, NO - ნიტროსილი.

დადებითად დამუხტული ლიგანდების სახელები ბოლოვდება -y: NO+ - ნიტროზილიუმი, NO2+ - ნიტროილიუმი და ა.შ.

თუ ელემენტი, რომელიც წარმოადგენს კომპლექსურ აგენტს, რთული ანიონის ნაწილია, მაშინ სუფიქსი -at ემატება ელემენტის სახელის ფესვს (რუსული ან ლათინური) და კომპლექსური ელემენტის დაჟანგვის ხარისხი მითითებულია ფრჩხილებში. (მაგალითები მოცემულია ზემოთ მოცემულ ცხრილში). თუ ელემენტი, რომელიც წარმოადგენს კომპლექსურ აგენტს, არის რთული კატინის ან ნეიტრალური კომპლექსის ნაწილი გარე სფეროს გარეშე, მაშინ ელემენტის რუსული სახელი მისი დაჟანგვის მდგომარეობის მითითებით რჩება სახელში. მაგალითად: - ტეტრაკარბონილნიკელი(0).

ბევრ ორგანულ ლიგანდს აქვს რთული შემადგენლობა, ამიტომ, მათი მონაწილეობით კომპლექსების ფორმულების შედგენისას, მოხერხებულობისთვის გამოიყენება მათი ასოების აღნიშვნები:

C2O42- oxalato- ox

C5H5N პირიდინ py

(NH2)2CO შარდოვანა ურ

NH2CH2CH2NH2 ეთილენდიამინი en

C5H5-cyclopentadienyl-cp

II.1. კონცეფცია და განმარტება.

რთული ნაერთები არაორგანული ნაერთების ყველაზე მრავალრიცხოვანი კლასია. ძნელია ამ ნაერთების მოკლე და ამომწურავი განმარტების მიცემა. რთულ ნაერთებს ასევე უწოდებენ კოორდინაციის ნაერთებს. საკოორდინაციო ნაერთების ქიმიაში ორგანული და არაორგანული ქიმია გადაჯაჭვულია.

XIX საუკუნის ბოლომდე რთული ნაერთების შესწავლა იყო წმინდა აღწერილობითი. 1893 შვეიცარიელმა ქიმიკოსმა ალფრედ ვერნერმა შექმნა კოორდინაციის თეორია. მისი არსი ასეთია: რთულ ნაერთებში არის ატომების ან ატომების ჯგუფების სწორი გეომეტრიული განლაგება, რომელსაც ლიგანდები ან დანამატები უწოდებენ, ცენტრალური ატომის ირგვლივ - კომპლექსური აგენტი.

ამრიგად, რთული ნაერთების ქიმია სწავლობს იონებს და მოლეკულებს, რომლებიც შედგება ცენტრალური ნაწილაკისა და მის გარშემო კოორდინირებული ლიგანდებისგან. ცენტრალური ნაწილაკი, კომპლექსური აგენტი და მასთან უშუალოდ დაკავშირებული ლიგანდები ქმნიან კომპლექსის შიდა სფეროს. არაორგანული ლიგანდებისთვის, ყველაზე ხშირად, მათი რიცხვი ემთხვევა ცენტრალური ნაწილაკების კოორდინაციის რიცხვს. ამრიგად, საკოორდინაციო ნომერი არის ნეიტრალური მოლეკულების ან იონების (ლიგანდების) საერთო რაოდენობა, რომლებიც დაკავშირებულია კომპლექსის ცენტრალურ ატომთან.

იონები შიდა სფეროს გარეთ ქმნიან რთული ნაერთის გარე სფეროს. ფორმულებში შიდა სფერო ჩასმულია კვადრატულ ფრჩხილებში.

K 4 4- - შიდა სფერო ან რთული იონი

კომპლექსური იონის კოორდინაცია

კომპლექსური აგენტებია:

1) ლითონის დადებითი იონები (ჩვეულებრივ d-ელემენტები): Ag +, Fe 2+, Fe 3+, Cu 2+, Al 3+, Co 3+; და სხვა (იონების კომპლექსური აგენტები).

2) ნაკლებად ხშირად - ნეიტრალური ლითონის ატომები, რომლებიც დაკავშირებულია d- ელემენტებთან: (Co, Fe, Mn და ა.შ.)

3) არალითონების ზოგიერთი ატომი სხვადასხვა დადებითი დაჟანგვის მდგომარეობით - B +3, Si +4, P +5 და ა.შ.

ლიგანდები შეიძლება იყოს:

1) უარყოფითად დამუხტული იონები (OH -, Hal -, CN - ციანო ჯგუფი, SCN - თიოციანო ჯგუფი, NH 2 - ამინო ჯგუფი და ა.შ.)

2) პოლარული მოლეკულები: H 2 O (ლიგანდის სახელია "aqua"), NH 3 ("ამინი"),

CO ("კარბონილი").

ამრიგად, რთული ნაერთები (კოორდინაციის ნაერთები) არის რთული ქიმიური ნაერთები, რომლებიც შეიცავს კომპლექსურ იონებს, რომლებიც წარმოიქმნება ცენტრალური ატომის მიერ გარკვეულ დაჟანგვის მდგომარეობაში (ან გარკვეული ვალენტობით) და დაკავშირებულ ლიგანდებს.

II.2. კლასიფიკაცია

I. ლიგანდების ბუნებით:

1. აკვა კომპლექსები (H 2 O)

2. ჰიდროქსო კომპლექსები (OH)

3. ამინის კომპლექსები (NH 3) - ამიატები

4. მჟავა კომპლექსები (მჟავა ნარჩენებით - Cl - , SCN - , S 2 O 3 2 - და სხვა)

5. კარბონილის კომპლექსები (CO)

6. კომპლექსები ორგანულ ლიგანდებთან (NH 2 -CH 2 -CH 2 -NH 2 და სხვ.)

7. ანიონის ჰალოგენატები (Na)

8. ამინოკომპლექსები (NH 2)

II. რთული იონის მუხტის მიხედვით:

1. კათიონური ტიპი - რთული იონური მუხტი - დადებითი

2. ანიონური ტიპი - რთული იონის მუხტი უარყოფითია.

რთული ნაერთის სწორი მართლწერისთვის აუცილებელია ვიცოდეთ ცენტრალური ატომის ჟანგვის მდგომარეობა, მისი კოორდინაციის ნომერი, ლიგანდების ბუნება და რთული იონის მუხტი.

II.3. კოორდინაციის რიცხვი შეიძლება განისაზღვროს, როგორც σ - ბმების რაოდენობა ნეიტრალურ მოლეკულებს ან იონებს (ლიგანდებს) და კომპლექსის ცენტრალურ ატომს შორის.

საკოორდინაციო ნომრის მნიშვნელობა განისაზღვრება ძირითადად კომპლექსური აგენტის ელექტრონული გარსის ზომით, მუხტით და სტრუქტურით. ყველაზე გავრცელებული საკოორდინაციო რიცხვია 6. დამახასიათებელია შემდეგი იონებისთვის: Fe 2+ , Fe 3+ , Co 3+ , Ni 3+ , Pt 4+ , ​​Al 3+ , Cr 3+ , Mn 2+ , Sn 4+.

K 3, Na 3, Cl 3

ჰექსაციანოფერატი (III) ჰექსანიტროკობალტატი (III) ჰექსააკვაქრომი (III) ქლორიდი

კალიუმის ნატრიუმი

კოორდინაციის ნომერი 4 გვხვდება 2 დამუხტულ იონებში და ალუმინის ან ოქროში: Hg 2+, Cu 2+, Pb 2+, Pt 2+, Au 3+, Al 3+.

(OH) 2 - ტეტრაამინის სპილენძის (II) ჰიდროქსიდი;

Na 2 - ნატრიუმის ტეტრაჰიდროქსოკუპრატი (II)

K 2 - კალიუმის ტეტრაიოდომერკურატი (II);

H არის წყალბადის ტეტრაქლოროაურატი (III).

ხშირად კოორდინაციის რიცხვი განისაზღვრება, როგორც კომპლექსური იონის ორჯერ დაჟანგვის მდგომარეობა: Hg 2+ , Cu 2+ , Pb 2+ საკოორდინაციო ნომერი არის 4; Ag +, Cu + - აქვთ საკოორდინაციო ნომერი 2.

იმის დასადგენად, ელემენტების მდებარეობა შიდა თუ გარე სფეროში, აუცილებელია ხარისხობრივი რეაქციების ჩატარება. მაგალითად, K 3 -ჰექსაციანოფერატი (III) კალიუმი. ცნობილია, რომ რკინის იონი (+3) ქმნის მუქ წითელ ფერს რკინის თიოციანატთან (თიოციანატთან), რკინის თიოციანატის ანიონთან (+3).

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

როდესაც ამონიუმის ან კალიუმის თიოციანატის ხსნარს ემატება კალიუმის ჰექსაციანოფერატის (III) ხსნარი, ფერი არ შეინიშნება. ეს მიუთითებს ხსნარში Fe 3+ რკინის იონების არარსებობაზე საკმარისი რაოდენობით. ცენტრალური ატომი ლიგანდებთან დაკავშირებულია კოვალენტური პოლარული ბმით (დონორ-მიმღები ბმის ფორმირების მექანიზმი), ამიტომ იონგაცვლის რეაქცია არ ხდება. პირიქით, გარე და შიდა სფეროები დაკავშირებულია იონური კავშირით.

II.4. რთული იონის სტრუქტურა კომპლექსური აგენტის ელექტრონული სტრუქტურის თვალსაზრისით.

მოდით გავაანალიზოთ ტეტრაამინის სპილენძის (II) კატიონის სტრუქტურა:

ა) სპილენძის ატომის ელექტრონული ფორმულა:

2 8 18 1 ↓ ↓ ↓ ↓ ↓

ბ) Cu 2+ კატიონის ელექტრონული ფორმულა:

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-

იონური ბმა

cov. კავშირი

დონორ-აქცეპტორი მექანიზმის მიხედვით.

სავარჯიშო თვითგამორკვევისთვის:

დახაზეთ რთული იონის სტრუქტურა 3- ალგორითმის მიხედვით:

ა) დაწერეთ რკინის ატომის ელექტრონული ფორმულა;

ბ) დაწერეთ Fe 3+ რკინის იონის ელექტრონული ფორმულა, ამოიღეთ ელექტრონები 4s ქვედონიდან და 1 ელექტრონი 3d ქვედონედან;

გ) ხელახლა გადაწერეთ იონის ელექტრონული ფორმულა, გადაიყვანეთ 3D ქვედონის ელექტრონები აღგზნებულ მდგომარეობაში მათი დაწყვილებით ამ ქვედონის უჯრედებში

დ) დაითვალეთ ყველა თავისუფალი უჯრედის რაოდენობა 3d, 4s, 4p - ქვედონეებზე

ე) მოათავსეთ ციანიდის ანიონები CN - მათ ქვეშ და დახაზეთ ისრები იონებიდან ცარიელ უჯრედებამდე.

II.5. კომპლექსური აგენტისა და რთული იონის მუხტის განსაზღვრა:

1. რთული იონის მუხტი უდრის საპირისპირო ნიშნით გარე სფეროს მუხტს; ის ასევე უდრის კომპლექსური აგენტის და ყველა ლიგანდის მუხტის ჯამს.

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

2. კომპლექსური აგენტის მუხტი ტოლია ლიგანდების და გარე სფეროს მუხტების ალგებრული ჯამის (საპირისპირო ნიშნით).

Cl x +0 2 + (–1) 2 = 0; x=2-1=+1

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

3. რაც უფრო დიდია ცენტრალური ატომის მუხტი და რაც უფრო მცირეა ლიგანდის მუხტი, მით მეტია კოორდინაციის რიცხვი.

II.6. ნომენკლატურა.

რთული ნაერთების დასახელების რამდენიმე გზა არსებობს. ჩვენ ვირჩევთ უფრო მარტივს ცენტრალური ატომის ვალენტობის (ან ჟანგვის მდგომარეობის) გამოყენებით

II.6.1. კათიონური ტიპის რთული ნაერთების დასახელება:

რთული ნაერთები კათიონური ტიპისაა, თუ რთული იონის მუხტი დადებითია.

რთული ნაერთების დასახელებისას:

1) პირველ რიგში, საკოორდინაციო ნომერი იწოდება ბერძნული პრეფიქსების გამოყენებით (ჰექსა, პენტა, სამი);

2) შემდეგ, დამუხტული ლიგანდები "o" დაბოლოების დამატებით;

3) შემდეგ, ნეიტრალური ლიგანდები („ო“ დაბოლოების გარეშე);

4) კომპლექსური აგენტი რუსულში გენიტიურ შემთხვევაში, მითითებულია მისი ვალენტობა ან დაჟანგვის მდგომარეობა და ამის შემდეგ ანიონი ეწოდება. ამიაკი - ლიგანდს უწოდებენ "ამინს" "o"-ს გარეშე, წყალს - "აკვა"

SO 4 ტეტრაამინის სპილენძის (II) სულფატი;

Cl diammine ვერცხლის (I) ქლორიდი;

Cl 3 - ჰექსაიოდოკობალტის (III) ქლორიდი;

Cl - ოქსალატოპენტი აკვა ალუმინის (III) ქლორიდი

(კალატი არის ოქსილის მჟავას ორმაგად დამუხტული ანიონი);

Cl 3 - hexaaqua რკინის (III) ქლორიდი.

II.6.2. ანიონური ტიპის რთული ნაერთების ნომენკლატურა.

მას ეწოდება კატიონი, კოორდინაციის ნომერი, ლიგანდები და შემდეგ კომპლექსური აგენტი - ცენტრალური ატომი. კომპლექსური აგენტი ლათინურად უწოდებენ სახელობით შემთხვევაში დაბოლოებით "at".

K 3 - კალიუმის ჰექსაფტორფერატი (SH);

Na 3 - ნატრიუმის ჰექსანიტროკობალტატი (III);

NH 4 - ამონიუმის დითიოციანოდიკარბონილის ვერცხლისწყალი (I)

ნეიტრალური კომპლექსი: - რკინის პენტაკარბონილი.

მაგალითები და ამოცანები დამოუკიდებელი გადაწყვეტისთვის

მაგალითი 1. დაახარისხეთ, სრულად დაახასიათეთ და დაასახელეთ შემდეგი რთული ნაერთები: ა) K 3 -; ბ) Cl; in).

გამოსავალი და პასუხი:

1) K 3 - 3 იონები K + - გარე სფერო, მისი მთლიანი მუხტია +3, 3- - შიდა სფერო, მისი მთლიანი მუხტი უდრის გარე სფეროს მუხტს, აღებული საპირისპირო ნიშნით - (3-)

2) ანიონური ტიპის რთული ნაერთი, ვინაიდან შიდა სფეროს მუხტი უარყოფითია;

3) ცენტრალური ატომი - კომპლექსური აგენტი - ვერცხლის იონი Ag +

4) ლიგანდები - თიოსის მჟავას H 2 S 2 O 3 ორმაგად დამუხტული ნარჩენი, ეხება მჟავას კომპლექსებს

5) კომპლექსური აგენტის საკოორდინაციო რიცხვი ამ შემთხვევაში, გამონაკლისის სახით არის 4 (ორ მჟავას ნარჩენს აქვს 4 ვალენტური σ - ბმა 4 წყალბადის კატიონის გარეშე);

6) კომპლექსური აგენტის მუხტია +1:

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

7) დასახელება: – კალიუმის დითიოსულფატ არგენატი (I).

1) Cl - 1 ion - Cl - - გარე სფერო, მისი მთლიანი მუხტი არის -1, - - შიდა სფერო, მისი მთლიანი მუხტი უდრის გარე სფეროს მუხტს, აღებული საპირისპირო ნიშნით - (3+)

2) კათიონური ტიპის რთული ნაერთი, ვინაიდან შიდა სფეროს მუხტი დადებითია.

3) ცენტრალური ატომი - კომპლექსური აგენტი - კობალტის იონი Co, ჩვენ ვიანგარიშებთ მის მუხტს:

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

4) შერეული ტიპის რთული ნაერთი, ვინაიდან იგი შეიცავს სხვადასხვა ლიგანდებს; მჟავა კომპლექსი (Cl - მარილმჟავას ნარჩენი) და ამინის კომპლექსი - ამიაკი (NH 3 - ამიაკის ნეიტრალური ნაერთი)

6) სახელწოდებაა დიქლოროტეტრაამინეკობალტ(III) ქლორიდი.

1) - არ არის გარე სფერო

2) ნეიტრალური ტიპის რთული ნაერთი, რადგან შიდა სფეროს მუხტი = 0.

3) ცენტრალური ატომი - კომპლექსური აგენტი - ვოლფრამის ატომი,

მისი მუხტი =0

4) კარბონილის კომპლექსი, ვინაიდან ლიგანდი არის ნეიტრალური ნაწილაკი - კარბონილი - CO;

5) კომპლექსური აგენტის საკოორდინაციო ნომერია 6;

6) დასახელება: – ჰექსაკარბონილ ვოლფრამი

ამოცანა 1. აღწერეთ რთული ნაერთები:

ა) Li 3 Cr (OH) 6]

ბ) მე 2

გ) [ Pt Cl 2 (NH 3) 2 ] და მიეცით მათ სახელები.

დავალება 2. დაასახელეთ რთული ნაერთები: NO 3,

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

ქიმიის ტესტი - რთული ნაერთები - სასწრაფო! და მიიღო საუკეთესო პასუხი

პასუხი ნიკისგან [გურუ]
ზოგიერთი კითხვა არასწორად არის დაყენებული, მაგალითად 7,12,27. ამიტომ, პასუხები შეიცავს დათქმას.
1. რა არის კომპლექსური აგენტის საკოორდინაციო რიცხვი +2 კომპლექსურ იონში?
6-ზე
2. რა არის კომპლექსური აგენტის საკოორდინაციო რიცხვი 2+ კომპლექსურ იონში?
ბ) 6
3. რა არის კომპლექსური აგენტის საკოორდინაციო რიცხვი კომპლექსურ იონში 2+
ბ) 4
4. რა არის Сu²+-ის საკოორდინაციო რიცხვი + კომპლექსურ იონში?
ბ) 4
5. რა არის კომპლექსური აგენტის საკოორდინაციო რიცხვი კომპლექსურ იონში: +4?
ბ) 6
6. დაადგინეთ ცენტრალური იონის მუხტი კომპლექსურ ნაერთში K4
ბ) +2
7. როგორია რთული იონის მუხტი?
ბ) +2 - თუ ჩავთვლით, რომ კომპლექსური აგენტია Сu (II)
8. რკინის მარილებს შორის განსაზღვრეთ რთული მარილი:
ა) K3
9. რა არის Pt4+-ის საკოორდინაციო რიცხვი 2+ კომპლექსურ იონში?
ა) 4
10. დაადგინეთ რთული იონის K2 მუხტი?
ბ) +2
11. რომელ მოლეკულას შეესაბამება სახელწოდება ტეტრაამინის სპილენძის (II) დიქლორიდი?
ბ) Cl2
12. როგორია რთული იონის მუხტი?
დ) +3 - თუ ჩავთვლით, რომ კომპლექსური აგენტია Cr (III)
13. სპილენძის (II) მარილებს შორის განსაზღვრეთ რთული მარილი:
ბ) K2
14. რა არის Co3+-ის საკოორდინაციო რიცხვი კომპლექსურ იონში +?
ბ) 6
15. დაადგინეთ კომპლექსური აგენტის მუხტი კომპლექსურ ნაერთში K3?
დ) +3
16. რომელ მოლეკულას შეესაბამება სახელწოდება კალიუმის ტეტრაიოდოჰიდრატი (II)?
ა) K2
17. როგორია რთული იონის მუხტი?
2-ში
18. ნიკელის (II) მარილებს შორის განსაზღვრეთ რთული მარილი:
ბ) SO4
19. რა არის Fe3+-ის საკოორდინაციო რიცხვი -3 კომპლექსურ იონში?
6-ზე
20. დაადგინეთ კომპლექსური აგენტის მუხტი კომპლექსურ ნაერთში K3?
ბ) +3
21. რომელ მოლეკულას შეესაბამება სახელწოდება ვერცხლის(I) დიამინ ქლორიდი?
ბ) კლ
22. როგორია K4 რთული იონის მუხტი?
ბ) -4
23. თუთიის მარილებს შორის განსაზღვრეთ რთული მარილი
ბ) Na2
24. რა არის Pd4+-ის საკოორდინაციო რიცხვი 4+ კომპლექსურ იონში?
დ) 6
25. დაადგინეთ კომპლექსური აგენტის მუხტი H2 კომპლექსურ ნაერთში?
ბ) +2
26. რომელ მოლეკულას შეესაბამება სახელწოდება კალიუმის ჰექსაციანოფერატი (II)?
დ) K4
27. როგორია რთული იონის მუხტი?
დ) -2 - თუ ჩავთვლით, რომ კომპლექსური აგენტია Co (II)
27. ქრომის (III) ნაერთებს შორის განსაზღვრეთ რთული ნაერთი
გ) [Cr (H2O) 2(NH3)4]Cl3
28. რა არის კობალტის (III) საკოორდინაციო რიცხვი NO3 კომპლექსურ იონში?
ბ) 6
29. დაადგინეთ კომპლექსური აგენტის მუხტი კომპლექსურ ნაერთში Cl2
ა) +3
30. რომელ მოლეკულას შეესაბამება სახელწოდება ნატრიუმის ტეტრაიოდოპალადატი (II)?
დ) Na2

პასუხი ეხლა ჯეიმს ბონდი[ახალშობილი]
ღმერთო ჩემო

პასუხი ეხლა კნუტი...[გურუ]
#30 უახლესი

პრობლემა 723.
დაასახელეთ რთული მარილები: Cl, (NO 3) 2, CNBr, NO 3, Cl, K 4, (NH 4) 3, Na 2, K 2, K 2. K2.
გადაწყვეტილება:
C - ქლოროტრიამმინკვაპალადიუმის (II) ქლორიდი;
(NO 3) 2 - ტეტრაამინი სპილენძის (I) ნიტრატი;
CNB - ტეტრაამიდიაკობალტ(II) ციანობრომიდი;
NO 3 - სულფატოპენტაამინეკობალტის (III) ნიტრატი;
Cl არის ქლოროტეტრაამინეპალადიუმის (II) ქლორიდი;
K 4 - ჰექსაციანოფერატი (II) კალიუმი;
(NH4)3 - ამონიუმის ჰექსაქლოროდინატი (II);
Na 2 - ნატრიუმის ტეტრაიოდოპალადინატი (II);
K 2 - ტეტრანიტრატოდიამმინკობალტატი (II) კალიუმი;
K 2 - კალიუმის ქლოროპენტაჰიდროქსოპლატინატი (IV);
K 2 - კალიუმის ტეტრაციანოკუპრიატი (II).

პრობლემა 724.
დაწერეთ შემდეგი რთული ნაერთების საკოორდინაციო ფორმულები: ა) კალიუმის დიციანოარგენატი; ბ) კალიუმის ჰექსანიტროკობალტატი (III); გ) ჰექსამინის ნიკელის (II) ქლორიდი; დ) ნატრიუმის ჰექსაციანოქრომატი (III); ე) ჰექსამინეკობალტის (III) ბრომიდი; ვ) ტეტრაამინის კარბონატი ქრომის (III) სულფატი ზ) დიკვატეტრაამინის ნიკელის (II) ნიტრატი; თ) მაგნიუმის ტრიფტორჰიდროქსობერილატი.
გადაწყვეტილება:
ა) K - კალიუმის დიციანოარგენატი;
ბ) K 3 - კალიუმის ჰექსანიტროკობალტატი (III);
გ) Cl - ჰექსაამინის ნიკელის (II) ქლორიდი;
დ) Na 3 - ნატრიუმის ჰექსაციანოქრომატი (III);
ე) Cl 3 - ჰექსამინკობალტის (III) ბრომიდი;
ე) SO 4 2- - ტეტრაამინის კარბონატის ქრომის (III) სულფატი;
ზ) (NO 3) 2 - დიკვატეტრაამინის ნიკელის (II) ნიტრატი;
თ) მაგნიუმის მაგნიუმის ტრიფტოროჰიდროქსობერილატი.

პრობლემა 725.
დაასახელეთ შემდეგი ელექტრულად ნეიტრალური რთული ნაერთები: , , , , .
გადაწყვეტილება:
, - ტეტრააკვაფოსფატექრომი;
- დიროდანოდიამინის სპილენძი;
- დიქლოროდიჰიდროქსილამინის პალადიუმი;
- ტრინიტროტრიამინერჰოდიუმი;
- ტეტრაქლოროდიამმინპლატინი.

პრობლემა 726.
დაწერეთ ჩამოთვლილი რთული არაელექტროლიტების ფორმულები: ა) ტეტრაამინ ფოსფატოქრომი; ბ) დიამინედიქლოროპლატინი; გ) ტრიამინტრიქლოროკობალტი; დ) დიამინეთტრაქლოროპლატინი. თითოეულ კომპლექსში მიუთითეთ კომპლექსური აგენტის დაჟანგვის ხარისხი.
გადაწყვეტილება:
ა) - ტეტრაამინის ფოსფატოქრომი. Cr მუხტი არის (x), NH 3 - (0), PO 4 - (-3). აქედან გამომდინარე, იმის გათვალისწინებით, რომ ნაწილაკების მუხტების ჯამი არის (o), ჩვენ ვპოულობთ ქრომის მუხტს: x + 4(0) + (-3) = 0; x = +3. ჟანგვის ხარისხი chroma არის +3.

ბ) - დიამინედიქლოროპლატინი. Pt-ის მუხტი არის (x), NH 3 - (0), Cl - (-1). აქედან გამომდინარე, იმის გათვალისწინებით, რომ ნაწილაკების მუხტების ჯამი არის (0), ჩვენ ვპოულობთ პლატინის მუხტს: x +4(0) + 2(-1) = 0; x = +2. ჟანგვის ხარისხიპლატინა არის +2.

გ) - ტრიამინტრიქლოროკობალტი. Co-ის მუხტი არის (x), NH 3 - (0), Cl - (-1). აქედან გამომდინარე, იმის გათვალისწინებით, რომ ნაწილაკების მუხტების ჯამი არის (o), ჩვენ ვპოულობთ კობალტის მუხტს: x + 3(0) + 3(-1) = 0; x = +3. ჟანგვის ხარისხიკობალტი არის +3.

დ) - დიამინეთტრაქლოროპლატინი. Pt-ის მუხტი არის (x), NH 3 - (0), Cl - (-1). აქედან გამომდინარე, იმის გათვალისწინებით, რომ ნაწილაკების მუხტების ჯამი არის (0), ჩვენ ვპოულობთ პლატინის მუხტს: x +4(0) + 4(-1) = 0; x = +4. ჟანგვის ხარისხიპლატინა არის +2.

პრობლემა 727.
ყვითელი და წითელი სისხლის მარილების ქიმიური სახელებია კალიუმის ჰექსაციანოფერატი (II) და კალიუმის ჰექსაციანოფერატი (III). დაწერეთ ამ მარილების ფორმულები.
გადაწყვეტილება:
K 4 - კალიუმის ჰექსაციანოფერატი (II) (ყვითელი სისხლის მარილი);
K 3 - კალიუმის ჰექსაციანოფერატი (III) (სისხლის წითელი მარილი).

პრობლემა 728.
აგურის წითელი კრისტალები ვარდის მარილებიაქვს შემადგენლობა გამოხატული Cl 3 ფორმულით, მეწამული მარილი- Cl 2 შემადგენლობის ჟოლოსფერი-წითელი კრისტალები. მიეცით ამ მარილების ქიმიური სახელები.
გადაწყვეტილება:
ა) როზეზოლი Cl 3-ს ეწოდება აკვაპენტაამინეკობალტის (III) ქლორიდი.
ბ) პურპუროზოლი Cl 2-ს ეწოდება აკვაპენტაამინეკობალტის (II) ქლორიდი.