ΣΥΓΚΡΟΤΗΜΑΤΑ, ΟΡΓΑΝΙΚΕΣ ΕΝΩΣΕΙΣπου περιέχει άτομα N, S ή P ικανά για συντονισμό, καθώς και ομάδες καρβοξυλίου, φωσφονικού και άλλων οξέων και σχηματίζουν σταθερές χηλικές ενώσεις με μεταλλικά κατιόντα. Ο όρος "σύνθετα" εισήχθη το 1945 από τον Ελβετό χημικό G. Schwarzenbach για να ορίσει την αμινοπολη καρβοξυλικά οξέα, επιδεικνύοντας τις ιδιότητες των πολυοδοντωτών προσδεμάτων.

Complexones - άχρωμα κρυσταλλικές ουσίες, κατά κανόνα, διαλυτό στο νερό, υδατικά διαλύματα αλκαλίων και οξέων, αδιάλυτα σε αιθανόλη και άλλους οργανικούς διαλύτες. διασπώνται στην περιοχή pH 2-14. Σε υδατικά διαλύματα με κατιόντα μεταβατικών d- και f-στοιχείων, αλκαλικών γαιών και μερικά αλκαλικά μέταλλα, οι σύνθετες σχηματίζουν σταθερές ενδοσύνθετες ενώσεις - συμπλοκονικά (μονο- και πολυπυρηνικά, μεσαία, όξινα, υδροξοσυμπλεκτονικά κ.λπ.). Τα σύνθετα περιέχουν αρκετούς χηλικούς κύκλους, γεγονός που καθιστά αυτές τις ενώσεις εξαιρετικά σταθερές.

Περισσότερα από διακόσια σύνθετα με διαφορετικές ιδιότητες χρησιμοποιούνται για την επίλυση ενός ευρέος φάσματος πρακτικών προβλημάτων. Οι συμπλοκοποιητικές ιδιότητες των σύνθετων εξαρτώνται από τη δομή των μορίων τους. Έτσι, μια αύξηση στον αριθμό των ομάδων μεθυλενίου μεταξύ των ατόμων Ν στο θραύσμα αλκυλενοδιαμίνης >N(CH 2) n N< или между атомами N и кислотными группами снижает устойчивость комплексонатов многих металлов, кроме Pd(II), Cd(II), Cu(II), Hg(II) и Ag(I), то есть приводит к повышению избирательности комплексонов. На избирательность взаимодействия комплексонов с ионами металлов также влияет наличие в молекулах комплексонов объёмных заместителей и таких функциональных групп, как -ОН, -SH, -NH 2 , -РО 3 Н 2 , -AsO 3 Н 2 .

Οι πιο ευρέως χρησιμοποιούμενες σύνθετες είναι το νιτριλοτριοξικό οξύ (σύμπλοκο Ι), το αιθυλενοδιαμινοτετραοξικό οξύ (EDTA, σύνθετη II) και το δινάτριο άλας του (trilon B, complexone III), καθώς και το διαιθυλενοτριαμινοπενταοξικό οξύ, μια σειρά από σύμπλοκα που περιέχουν φωσφορύλιο - νιτριλοτριμεθυλενοφωσικά αιθυλενοδιαμινοτετραμεθυλενοφωσφονικό οξύ, υδροξυαιθυλιδενοδιφωσφονικό οξύ. Οι σύνθετες που περιέχουν φωσφορύλιο σχηματίζουν σύνθετες ενώσεις σε ένα ευρύ φάσμα τιμών pH, συμπεριλαμβανομένων σε έντονα όξινα και έντονα αλκαλικά μέσα. Τα συμπλοκοποιήματά τους με Fe(III), Al(III) και Be(II) είναι αδιάλυτα στο νερό.

Τα σύμπλοκα χρησιμοποιούνται στη βιομηχανία πετρελαίου και φυσικού αερίου για την αναστολή της απολέπισης κατά την κοινή παραγωγή, τη συλλογή πεδίου, τη μεταφορά και την προετοιμασία πετρελαίου διαφορετικών ποιοτήτων, στη διαδικασία γεώτρησης και περιβλήματος γεωτρήσεων πετρελαίου και φυσικού αερίου. Τα σύμπλοκα χρησιμοποιούνται ως τιτλοδότες στη συμπλοκομετρία στον προσδιορισμό ιόντων πολλών μετάλλων, καθώς και ως αντιδραστήρια για το διαχωρισμό και την απομόνωση μετάλλων, αποσκληρυντικά νερού, για την πρόληψη του σχηματισμού (και της διάλυσης) εναποθέσεων (για παράδειγμα, με αυξημένη σκληρότητα νερού) στην επιφάνεια του εξοπλισμού θέρμανσης, ως πρόσθετα, που επιβραδύνουν τη σκλήρυνση του τσιμέντου και του γύψου, σταθεροποιητές τροφίμων και καλλυντικών, εξαρτήματα απορρυπαντικά, σταθεροποιητικά στη φωτογραφία, ηλεκτρολύτες (αντί κυανιούχου) στην επιμετάλλωση.

Τα σύνθετα και τα σύνθετα, κατά κανόνα, είναι μη τοξικά και απεκκρίνονται γρήγορα από το σώμα. Σε συνδυασμό με την υψηλή ικανότητα συμπλοκοποίησης των σύνθετων, αυτό εξασφάλισε τη χρήση σύνθετων και συμπλεγματικών ορισμένων μετάλλων στη γεωργία για την πρόληψη και τη θεραπεία της αναιμίας σε ζώα (για παράδειγμα, βιζόν, χοιρίδια, μοσχάρια) και χλωρίωσης των φυτών (κυρίως σταφύλια, εσπεριδοειδή και τις καλλιέργειες φρούτων). Στην ιατρική, τα σύνθετα χρησιμοποιούνται για την απομάκρυνση τοξικών και ραδιενεργών μετάλλων από το σώμα σε περίπτωση δηλητηρίασης από αυτά, ως ρυθμιστές του μεταβολισμού του ασβεστίου στο σώμα, στην ογκολογία, στη θεραπεία ορισμένων αλλεργικών ασθενειών και στη διάγνωση.

Lit .: Plibil R. Complexons in chemical analysis. 2η έκδ. Μ., 1960; Schwarzenbach G., Flashka G. Complexometric titration. Μ., 1970; Moskvin V. D. et al. Η χρήση των σύνθετων στη βιομηχανία πετρελαίου // Εφημερίδα της All-Russian Chemical Society με το όνομα D. I. Mendeleev. 1984. V. 29. Νο. 3; Gorelov IP et al. Complexones - παράγωγα δικαρβοξυλικών οξέων // Chemistry in agriculture. 1987. Νο. 1; Dyatlova N. M., Temkina V. Ya., Popov K. I. Complexons and complexonates of metals. Μ., 1988; Gorelov I.P. et al. Ιμινοδιηλεκτρικό οξύ ως επιβραδυντής ενυδάτωσης ενός συνδετικού ασβέστη // Δομικά υλικά. 2004. Νο 5.

Αναλαμβάνουμε κάθε είδους μαθητική εργασία

Dshronic acids.13. Κεφάλαιο σελ. μέθοδοι έρευνας.32. Πειραματικό μέρος. Σελίδα Κεφάλαιο sh. τεχνική και μέθοδο πειράματος. 40. Τα αποτελέσματα της μελέτης παρουσιάζονται σε τέσσερα κεφάλαια. Τα δύο πρώτα κεφάλαια (ανασκόπηση βιβλιογραφίας) είναι αφιερωμένα σε αναλογικά σύνθετα και ερευνητικές μεθόδους που χρησιμοποιούνται στην εργασία. Τα δύο κεφάλαια του πειραματικού μέρους περιέχουν δεδομένα για τη σύνθεση και τη μελέτη συμπλοκοποιητικών παραγόντων...

Μελέτη του σχηματισμού συμπλόκου σπάνιων γαιών και άλλων στοιχείων με ορισμένες σύνθετες, παράγωγα ισομερών διαμινοκυκλοεξανίου και δικαρβοξυλικών οξέων (περίληψη, θητεία, δίπλωμα, έλεγχος)

ΑΝΑΣΚΟΠΗΣΗ ΤΗΣ ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑΣ

ΚΕΦΑΛΑΙΟ Ι

DSHRBONIC Acid.13

1.1. Σύνθεση σύνθετων.-. δεκατρείς

1.2. Σταθερές διάστασης οξέος. δεκατέσσερα,

1.3. Συμπλέγματα SHM και μαγνησίου. . . δεκαέξι

1.4. Συμπλέγματα δ - μεταβατικά και κάποια άλλα στοιχεία.. 19

1.5. Συμπλέγματα REE.23

ΚΕΦΑΛΑΙΟ Π. ΜΕΘΟΔΟΙ ΕΡΕΥΝΑΣ.32

2.1. Μέθοδος pH-μετρικής τιτλοδότησης. 32

2.1.1. Προσδιορισμός σταθερών διάστασης οξέος τετραβασικών οξέων.. J32

2.1.2. Ποτενσιομετρική μέθοδος προσδιορισμού των σταθερών σταθερότητας συμπλόκων. 33

2.2. Έμμεση ποτενσιομετρική μέθοδος με χρήση σταθερού ηλεκτροδίου υδραργύρου.-.34

2.3. Έμμεση ποτενσιομετρική μέθοδος με χρήση ηλεκτροδίου αμαλγάματος χαλκού που στάζει. 36

2.4. Φασματογραφική μέθοδος. 38

ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΟ ΜΕΡΟΣ

ΚΕΦΑΛΑΙΟ ΙΙΙ ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΗ ΤΕΧΝΙΚΗ ΚΑΙ ΜΕΘΟΔΟΣ. 40

3.1. Σύνθεση ΚΠΔΚ-ΔΚΓ.40

3.1.1. Σύνθεση του trans-1,2-διαμινοκυκλο-εξανίου-Ν-διμαλονικού οξέος.. 41

3.1.2. Σύνθεση cis-1,3-διαμινοκυκλοεξανίου-Ν, Ν"-διμαλονικού οξέος.42

3.1.3. Σύνθεση trans-I, 4-διαμινοκυκλοεξανο-Ν, Ν-διμαλονικό οξύ. . 43

3.1.4. Σύνθεση cis-1,4-διαμινοκυκλοεξανο-Ν, Ν-διμαλονικού οξέος. . . 43

3.1.5. Σύνθεση trans-I,2-διαμινοκυκλοεξανο-Ν, Ν"-διηλεκτρικού οξέος.44

3.1.6. Φυσικές ιδιότητες KPDK-DCG. 45

3.2. Χρησιμοποιούνται αρχικά υλικά και συσκευές. 46

3.3. Μαθηματική επεξεργασία πειραματικών αποτελεσμάτων.. 47

Τα αποτελέσματα της μελέτης παρουσιάζονται σε τέσσερα κεφάλαια. Τα δύο πρώτα κεφάλαια (ανασκόπηση βιβλιογραφίας) είναι αφιερωμένα σε αναλογικά σύνθετα και ερευνητικές μεθόδους που χρησιμοποιούνται στην εργασία. Τα δύο κεφάλαια του πειραματικού μέρους περιέχουν δεδομένα για τη σύνθεση και τη μελέτη της ικανότητας συμπλοκοποίησης νέων συμπλεγμάτων.

ΑΝΑΣΚΟΠΗΣΗ ΤΗΣ ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑΣ

G L, A B, A I .

ΠΕΡΙ ΣΥΜΠΛΟΚΩΝ, ΠΑΡΑΓΩΓΑ ΤΩΝ ΙΣΟΜΕΡΩΝ ΤΟΥ ΔΣΙΝΟΚΥΚΛΟΥ

ΕΞΑΝΙΟ ΚΑΙ ΣΥΜΠΛΟΚΕΣ, ΠΑΡΑΓΩΓΑ ΤΟΥ DICARBOX

Άλλες δουλειές

ΠΤΥΧΙΑΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ

Σκοπός αυτής της εργασίας είναι να μελετήσει τα επιμέρους στάδια ανάπτυξης και συσσωμάτωσης των κρυστάλλων ημιένυδρου θειικού ασβεστίου, τα οποία είναι απαραίτητα για την εύρεση τρόπων ελέγχου του σχηματισμού της μικρουφής ενός στερεού, καθώς και για τη δημιουργία ενός φυσικού και μαθηματικού μοντέλου του διαδικασία κρυστάλλωσης, χωρίς την οποία είναι αδύνατη η δημιουργία βέλτιστων τεχνολογικών διεργασιών. Σε αυτή την εργασία χρησιμοποιήσαμε ένα σύνθετο...

ΠΤΥΧΙΑΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ

Με βάση τα αποτελέσματα της έρευνας, έχουν αναπτυχθεί νέες μέθοδοι εκχύλισης για την εκχύλιση και τον διαχωρισμό REE από θειικά διαλύματα. Ως εκχυλιστικά συνιστώνται μείγματα διαθέσιμων και ευρέως χρησιμοποιούμενων αντιδραστηρίων - αλκυλοφωσφορικά οξέα και πρωτοταγείς αμίνες. Οι μέθοδοι που αναπτύχθηκαν έχουν επαληθευτεί σε εργαστηριακές δοκιμές μεγάλης κλίμακας για την εξαγωγή στοιχείων σπάνιων γαιών από τεχνολογικά διαλύματα που λαμβάνονται με θειικό οξύ...

ΠΤΥΧΙΑΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ

Σε σύμπλοκα παλλαδίου (1D) με αλανίνη και σερίνη της σύνθεσης 1:2 Pd (AlaXAla")Cl και Pd (Ser)(Ser")Cl, ένα μόριο αμινοξέος είναι ένα μονοοδοντωτό ουδέτερο πρόσδεμα λόγω του συντονισμού από το παλλάδιο ( II) του αζώτου της αμινομάδας. Το ανιόν του δεύτερου μορίου είναι ένας διδινικός κυκλικός συνδέτης λόγω του συντονισμού από το παλλάδιο (II) του αζώτου της αμινομάδας και του οξυγόνου της καρβοξυλικής ομάδας. Σε σύνθετες ενώσεις...

ΠΤΥΧΙΑΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ

Δύο εκπρόσωποι των οξιμών, η σαλικυλαλδοξίμη (αρωματικό βενζοϊκό σύστημα) και η 1,2-ναφθοκινον-1-μονοξίμη (αρωματικό σύστημα κινοειδών), χρησιμοποιήθηκαν ως συνδέτες. Εκτός από την κύρια εργασία - τη μελέτη ηλεκτροφιλικών αντιδράσεων για συνδέτες ενδοσφαιρών - τέθηκαν πρόσθετα καθήκοντα: Να καθοριστεί για τα ληφθέντα σύμπλοκα πλατίνας η φύση της ηλεκτρονικής κατανομής και ο τύπος ...

Επιστημονική καινοτομία Έχει μελετηθεί η δυνατότητα δημιουργίας νανοσωματιδίων που περιέχουν μέταλλα και αποτελούνται από μέταλλα διαφορετική φύση(Fe, Co, N1, Zn, Ce, Cc1, Pc1, Ag, Mo) ή οι ανόργανες ενώσεις τους εντοπισμένες στην επιφάνεια DND. Υβρίδιο σύνθετα υλικά, που αποτελείται από μια μήτρα LDPE, στον όγκο της οποίας εντοπίζονται μικροκόκκοι DND, διακοσμημένος με ανόργανα νανοσωματίδια...

ΠΤΥΧΙΑΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ

Επιστημονική καινοτομία. Πρακτική αξία. Έχουν αναπτυχθεί συνθήκες για τη στοχευμένη σύνθεση δομών λεπτής μεμβράνης τιτανικού μολύβδου σε πυρίτιο, οι οποίες έχουν σιδηροηλεκτρικές ιδιότητες, οι οποίες μπορούν να χρησιμοποιηθούν για λειτουργικές ηλεκτρονικές συσκευές. Έγκριση εργασιών. Τα κύρια αποτελέσματα της εργασίας παρουσιάστηκαν και αναφέρθηκαν στο Proceedings of Third International Conference Single Crystal Growth...

Οι αναπτυγμένες μέθοδοι σύνθεσης μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη λήψη διαφόρων συμπλεγμάτων τριφθοροξικού. Η μελέτη των διαδικασιών εξάχνωσης και των προϊόντων θερμόλυσης συμπλεγμάτων τριφθοροξικού καθιστά δυνατή τη χρήση αυτών των ουσιών σε διάφορα τεχνολογικές διαδικασίες. Τα αποτελέσματα των μελετών περίθλασης ακτίνων Χ συμβάλλουν θεμελιώδη στην ανόργανη χημεία και τη χημεία συντονισμού...

ΠΤΥΧΙΑΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ

Πραγματική κατεύθυνση κατά τη μελέτησύνθετα συστήματα ισορροπίας που περιέχουν πολλά ιόντα μετάλλων, ένα από τα οποία είναι παραμαγνητικό, η πιο αξιόπιστη μέθοδος για τη μελέτη τέτοιων συστημάτων είναι ένας συνδυασμός μαγνητικής χαλάρωσης πρωτονίων και μαθηματικής μοντελοποίησης. Η χρήση αυτού του συνόλου μεθόδων καθορίζει σε μεγάλο βαθμό τη συνάφεια αυτής της εργασίας" στη μελέτη του...

Frolov Yu.V., Pivkina A.H. Φράκταλ δομή και χαρακτηριστικά διεργασιών απελευθέρωσης ενέργειας (καύσης) σε ετερογενή συστήματα // FGV. 1997. V. 33. Αρ. 5. S. 3−19. Tsunoda R., Ozawa T., Ando J. Επεξεργασία με όζον ενεργών ανθράκων με βάση τον άνθρακα και τον κατακάθι καφέ: προσρόφηση υδρατμών και μικροπόροι επιφανειακών φράκταλ // J. Coll. Int. sci. 1998. V. 205. Σ. 265−270. Rong H., Xuchang X., Changhe C., Hongli F...

ΠΤΥΧΙΑΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ

Φυσική και σωματική Χημικές ιδιότητεςΟι αλκοολικές ενώσεις γενικά καθορίζονται από τη δράση δύο αντίθετων τάσεων - την επιθυμία του μετάλλου να αυξήσει τον αριθμό συντονισμού του σχηματίζοντας δεσμούς γέφυρας με ομάδες αλκόξ και το αποτέλεσμα εξουδετέρωσης - στερεοχημικά εμπόδια που προκύπτουν στην περίπτωση των διακλαδισμένων αλκυλομάδων. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα ένα ευρύ φάσμα...

ΠΤΥΧΙΑΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ

Τα διαγράμματα φάσης Τ-Χ πολυθερμικών τομών, επιφανειών υγρού και ισοθερμικών τμημάτων αυτών των συστημάτων που κατασκευάστηκαν για πρώτη φορά αναμφίβολα θα βρουν εφαρμογή σε σχέση με τη θεωρητική και πρακτική ανάπτυξη μεθόδων για τη σύνθεση νέων ενώσεων και μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν ως αναφορά υλικό. Σχετικά με το θερμοηλεκτρικό σχήμα αξίας ενώσεων με τετραδυμιτική δομή (Bi^Se^, Bi^Te^...

Γενική χημεία: σχολικό βιβλίο / A. V. Zholnin; εκδ. V. A. Popkova, A. V. Zholnina. - 2012. - 400 σελ.: ill.

Κεφάλαιο 7. ΣΥΝΘΕΤΕΣ ΕΝΩΣΕΙΣ

Κεφάλαιο 7. ΣΥΝΘΕΤΕΣ ΕΝΩΣΕΙΣ

Τα σύνθετα στοιχεία είναι οι οργανωτές της ζωής.

K. B. Yatsimirsky

Οι σύνθετες ενώσεις είναι η πιο εκτεταμένη και ποικιλόμορφη κατηγορία ενώσεων. Οι ζωντανοί οργανισμοί περιέχουν σύνθετες ενώσεις βιογενών μετάλλων με πρωτεΐνες, αμινοξέα, πορφυρίνες, νουκλεϊκά οξέα, υδατάνθρακες και μακροκυκλικές ενώσεις. Οι πιο σημαντικές διαδικασίες της ζωής λαμβάνουν χώρα με τη συμμετοχή του σύνθετες ενώσεις. Μερικά από αυτά (αιμοσφαιρίνη, χλωροφύλλη, αιμοκυανίνη, βιταμίνη Β 12 κ.λπ.) παίζουν σημαντικό ρόλο στις βιοχημικές διεργασίες. Πολλά φάρμακα περιέχουν μεταλλικά σύμπλοκα. Για παράδειγμα, ινσουλίνη (σύμπλεγμα ψευδαργύρου), βιταμίνη Β 12 (σύμπλεγμα κοβαλτίου), πλατινόλη (σύμπλεγμα πλατίνας) κ.λπ.

7.1. ΘΕΩΡΙΑ ΣΥΝΤΟΝΙΣΜΟΥ Α. ΒΕΡΝΕΡ

Η δομή των σύνθετων ενώσεων

Κατά την αλληλεπίδραση των σωματιδίων, παρατηρείται αμοιβαίος συντονισμός των σωματιδίων, ο οποίος μπορεί να οριστεί ως η διαδικασία σχηματισμού συμπλόκου. Για παράδειγμα, η διαδικασία ενυδάτωσης των ιόντων τελειώνει με το σχηματισμό υδάτινων συμπλεγμάτων. Οι αντιδράσεις σχηματισμού συμπλόκου συνοδεύονται από μεταφορά ζευγών ηλεκτρονίων και οδηγούν στον σχηματισμό ή την καταστροφή ενώσεων υψηλότερης τάξης, τις λεγόμενες σύνθετες (συντονιστικές) ενώσεις. Ένα χαρακτηριστικό των πολύπλοκων ενώσεων είναι η παρουσία σε αυτές ενός δεσμού συντονισμού που προέκυψε σύμφωνα με τον μηχανισμό δότη-δέκτη:

Οι σύνθετες ενώσεις είναι ενώσεις που υπάρχουν τόσο σε κρυσταλλική κατάσταση όσο και σε διάλυμα.

που είναι η παρουσία ενός κεντρικού ατόμου που περιβάλλεται από συνδέτες. Οι σύνθετες ενώσεις μπορούν να θεωρηθούν ως σύνθετες ενώσεις ανώτερης τάξης, που αποτελούνται από απλά μόρια ικανά να υπάρχουν ανεξάρτητα σε διάλυμα.

Σύμφωνα με τη θεωρία συντονισμού του Werner, σε μια σύνθετη ένωση, εσωτερικόςκαι εξωτερική σφαίρα.Το κεντρικό άτομο με τους περιβάλλοντες υποκαταστάτες σχηματίζουν την εσωτερική σφαίρα του συμπλέγματος. Συνήθως περικλείεται σε αγκύλες. Όλα τα άλλα σε μια σύνθετη ένωση είναι η εξωτερική σφαίρα και είναι γραμμένα σε αγκύλες. Ένας ορισμένος αριθμός προσδεμάτων τοποθετείται γύρω από το κεντρικό άτομο, το οποίο προσδιορίζεται αριθμός συντονισμού(kch). Ο αριθμός των συντονισμένων συνδετών είναι πιο συχνά 6 ή 4. Ο συνδέτης καταλαμβάνει μια θέση συντονισμού κοντά στο κεντρικό άτομο. Ο συντονισμός αλλάζει τις ιδιότητες τόσο των προσδεμάτων όσο και του κεντρικού ατόμου. Συχνά, οι συντονισμένοι υποκαταστάτες δεν μπορούν να ανιχνευθούν χρησιμοποιώντας χημικές αντιδράσεις που είναι χαρακτηριστικές τους στην ελεύθερη κατάσταση. Τα πιο σφιχτά συνδεδεμένα σωματίδια της εσωτερικής σφαίρας ονομάζονται σύμπλοκο (σύνθετο ιόν).Ελκτικές δυνάμεις ενεργούν μεταξύ του κεντρικού ατόμου και των προσδεμάτων (ένας ομοιοπολικός δεσμός σχηματίζεται από τον μηχανισμό ανταλλαγής και (ή) δότη-δέκτη) και απωθητικές δυνάμεις ενεργούν μεταξύ των προσδεμάτων. Αν το φορτίο της εσωτερικής σφαίρας είναι 0, τότε δεν υπάρχει εξωτερική σφαίρα συντονισμού.

Κεντρικό άτομο (συμπλεγματικός παράγοντας)- ένα άτομο ή ιόν που καταλαμβάνει κεντρική θέση σε μια σύνθετη ένωση. Ο ρόλος ενός παράγοντα συμπλοκοποίησης εκτελείται συχνότερα από σωματίδια που έχουν ελεύθερες τροχιές και ένα αρκετά μεγάλο θετικό φορτίο του πυρήνα και, ως εκ τούτου, μπορούν να είναι δέκτες ηλεκτρονίων. Αυτά είναι κατιόντα μεταβατικών στοιχείων. Οι ισχυρότεροι παράγοντες συμπλοκοποίησης είναι στοιχεία των ομάδων IB και VIIB. Σπάνια ως κόμπλεξ

ουδέτερα άτομα d-στοιχείων και άτομα μη μετάλλων σε διάφορους βαθμούς οξείδωσης - . Ο αριθμός των ελεύθερων ατομικών τροχιακών που παρέχονται από τον συμπλοκοποιητή καθορίζει τον αριθμό συντονισμού του. Η τιμή του αριθμού συντονισμού εξαρτάται από πολλούς παράγοντες, αλλά συνήθως είναι ίση με το διπλάσιο του φορτίου του ιόντος συμπλοκοποίησης:

Ligands- ιόντα ή μόρια που συνδέονται άμεσα με τον συμπλοκοποιητικό παράγοντα και είναι δότες ζευγών ηλεκτρονίων. Αυτά τα πλούσια σε ηλεκτρόνια συστήματα, τα οποία έχουν ελεύθερα και κινητά ζεύγη ηλεκτρονίων, μπορούν να είναι δότες ηλεκτρονίων, για παράδειγμα:

Οι ενώσεις των ρ-στοιχείων παρουσιάζουν ιδιότητες συμπλοκοποίησης και δρουν ως συνδέτες σε μια σύνθετη ένωση. Οι συνδέτες μπορεί να είναι άτομα και μόρια (πρωτεΐνες, αμινοξέα, νουκλεϊκά οξέα, υδατάνθρακες). Σύμφωνα με τον αριθμό των δεσμών που σχηματίζονται από τους συνδέτες με τον παράγοντα συμπλοκοποίησης, οι συνδέτες χωρίζονται σε μονο-, δι- και πολυοδοντικούς συνδέτες.Οι παραπάνω συνδέτες (μόρια και ανιόντα) είναι μονοοδοντωτά, αφού είναι δότες ενός ζεύγους ηλεκτρονίων. Οι δισχιδείς συνδέτες περιλαμβάνουν μόρια ή ιόντα που περιέχουν δύο λειτουργικές ομάδες ικανές να είναι δότης δύο ζευγών ηλεκτρονίων:

Τα πολυοδοντικά προσδέματα περιλαμβάνουν τον 6-οδοντωτό συνδετήρα του αιθυλενοδιαμινοτετραοξικού οξέος:

Ο αριθμός των θέσεων που καταλαμβάνει κάθε συνδέτης στην εσωτερική σφαίρα της σύνθετης ένωσης ονομάζεται ικανότητα συντονισμού (denticity) του συνδέτη.Καθορίζεται από τον αριθμό των ζευγών ηλεκτρονίων του συνδέτη που συμμετέχουν στο σχηματισμό ενός δεσμού συντονισμού με το κεντρικό άτομο.

Εκτός από σύνθετες ενώσεις, η χημεία συντονισμού καλύπτει διπλά άλατα, κρυσταλλικές ένυδρες ενώσεις, που αποσυντίθενται σε υδατικό διάλυμα σε συστατικά μέρη, τα οποία σε στερεή κατάσταση σε πολλές περιπτώσεις είναι δομημένα παρόμοια με τα σύνθετα, αλλά είναι ασταθή.

Τα πιο σταθερά και διαφορετικά σύμπλοκα ως προς τη σύνθεση και τις λειτουργίες που εκτελούν σχηματίζουν d-στοιχεία. Ειδικά μεγάλης σημασίαςέχουν πολύπλοκες ενώσεις μεταβατικών στοιχείων: σίδηρο, μαγγάνιο, τιτάνιο, κοβάλτιο, χαλκό, ψευδάργυρο και μολυβδαίνιο. Τα βιογονικά s-στοιχεία (Na, K, Mg, Ca) σχηματίζουν σύνθετες ενώσεις μόνο με συνδέτες ορισμένης κυκλικής δομής, δρώντας επίσης ως συμπλοκοποιητικός παράγοντας. Κύριο μέρος R-στοιχεία (N, P, S, O) είναι το ενεργό μέρος των συμπλοκοποιητικών σωματιδίων (προσδέματα), συμπεριλαμβανομένων των βιοσυνδεμάτων. Αυτή είναι η βιολογική τους σημασία.

Επομένως, η ικανότητα σχηματισμού συμπλόκου είναι κοινή περιουσίαχημικά στοιχεία περιοδικό σύστημα, αυτή η ικανότητα μειώνεται με την ακόλουθη σειρά: φά> ρε> Π> μικρό.

7.2. ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΜΟΣ ΤΟΥ ΦΟΡΤΙΟΥ ΤΩΝ ΚΥΡΙΩΝ ΣΩΜΑΤΙΔΙΩΝ ΜΙΑΣ ΣΥΝΘΕΤΗΣ ΕΝΩΣΗΣ

Το φορτίο της εσωτερικής σφαίρας μιας μιγαδικής ένωσης είναι το αλγεβρικό άθροισμα των φορτίων των σωματιδίων που την αποτελούν. Για παράδειγμα, το μέγεθος και το πρόσημο του φορτίου ενός συμπλέγματος προσδιορίζονται ως εξής. Το φορτίο του ιόντος αλουμινίου είναι +3, το συνολικό φορτίο των έξι ιόντων υδροξειδίου είναι -6. Επομένως, το φορτίο του μιγαδικού είναι (+3) + (-6) = -3 και ο τύπος του μιγαδικού είναι 3- . Το φορτίο του μιγαδικού ιόντος είναι αριθμητικά ίσο με το συνολικό φορτίο της εξωτερικής σφαίρας και είναι αντίθετο σε πρόσημο από αυτό. Για παράδειγμα, το φορτίο της εξωτερικής σφαίρας K 3 είναι +3. Επομένως, το φορτίο του μιγαδικού ιόντος είναι -3. Το φορτίο του συμπλοκοποιητικού παράγοντα είναι ίσο σε μέγεθος και αντίθετο σε πρόσημο με το αλγεβρικό άθροισμα των φορτίων όλων των άλλων σωματιδίων της μιγαδικής ένωσης. Επομένως, στο K 3 το φορτίο του ιόντος σιδήρου είναι +3, αφού το συνολικό φορτίο όλων των άλλων σωματιδίων της σύνθετης ένωσης είναι (+3) + (-6) = -3.

7.3. ΟΝΟΜΑΤΟΛΟΓΙΑ ΣΥΝΘΕΤΩΝ ΕΝΩΣΕΩΝ

Τα βασικά της ονοματολογίας αναπτύσσονται στα κλασικά έργα του Βέρνερ. Σύμφωνα με αυτά, σε μια σύνθετη ένωση, πρώτα ονομάζεται το κατιόν και μετά το ανιόν. Εάν η ένωση είναι μη ηλεκτρολυτικού τύπου, τότε ονομάζεται με μία λέξη. Το όνομα του μιγαδικού ιόντος γράφεται με μία λέξη.

Ο ουδέτερος συνδέτης ονομάζεται το ίδιο με το μόριο, και ένα "ο" προστίθεται στους συνδέτες ανιόντων. Για ένα συντονισμένο μόριο νερού, χρησιμοποιείται ο χαρακτηρισμός "aqua-". Για να υποδείξουμε τον αριθμό των πανομοιότυπων προσδεμάτων στην εσωτερική σφαίρα του συμπλέγματος, οι ελληνικοί αριθμοί δι-, τρι-, τετρα-, πεντα-, εξά- κ.λπ. χρησιμοποιούνται ως πρόθεμα πριν από το όνομα των προσδεμάτων. Χρησιμοποιείται το πρόθεμα monone. Οι συνδέτες παρατίθενται με αλφαβητική σειρά. Το όνομα του συνδετήρα θεωρείται ως μια ενιαία οντότητα. Μετά το όνομα του συνδέτη, ακολουθεί το όνομα του κεντρικού ατόμου, υποδεικνύοντας το βαθμό οξείδωσης, ο οποίος υποδεικνύεται με λατινικούς αριθμούς σε παρένθεση. Η λέξη αμμίνη (με δύο «μ») γράφεται σε σχέση με την αμμωνία. Για όλες τις άλλες αμίνες, χρησιμοποιείται μόνο ένα "m".

C13 - χλωριούχο εξαμινοκοβάλτιο (III).

C13 - χλωριούχο υδατοπενταμινοκοβάλτιο (III).

Cl2 - χλωριούχο πενταμεθυλαμμινοχλωροκοβάλτιο (III).

Diamminedibromoplatinum (II).

Αν το μιγαδικό ιόν είναι ανιόν, τότε η λατινική του ονομασία έχει την κατάληξη «am».

(NH 4) 2 - τετραχλωροπαλλαδικό αμμώνιο (II).

Κ - πενταβρωμοαμμινοπλατινικό κάλιο (IV).

K2 - τετραροδανοκοβαλτικό κάλιο (II).

Το όνομα ενός σύνθετου συνδετήρα συνήθως περικλείεται σε παρένθεση.

ΝΟ 3 - νιτρικό διχλωρο-δι-(αιθυλενοδιαμίνη) κοβάλτιο (III).

Br - βρωμιούχο βρωμο-τρις-(τριφαινυλφωσφίνη) πλατίνα (II).

Στις περιπτώσεις που ο συνδέτης δεσμεύει δύο κεντρικά ιόντα, το ελληνικό γράμμα χρησιμοποιείται πριν από το όνομά τουμ.

Τέτοιοι υποκαταστάτες ονομάζονται γέφυρακαι παρατίθεται τελευταίο.

7.4. ΧΗΜΙΚΟΣ ΔΕΣΜΟΣ ΚΑΙ ΔΟΜΗ ΣΥΝΘΕΤΩΝ ΕΝΩΣΕΩΝ

Οι αλληλεπιδράσεις δότη-δέκτη μεταξύ του συνδέτη και του κεντρικού ατόμου παίζουν σημαντικό ρόλο στον σχηματισμό πολύπλοκων ενώσεων. Ο δότης ζεύγους ηλεκτρονίων είναι συνήθως ένας συνδέτης. Ένας δέκτης είναι ένα κεντρικό άτομο που έχει ελεύθερα τροχιακά. Αυτός ο δεσμός είναι ισχυρός και δεν σπάει όταν το σύμπλοκο διαλύεται (μη ιονογόνος), και ονομάζεται συντονισμός.

Μαζί με τους δεσμούς o σχηματίζονται και οι π-δεσμοί από τον μηχανισμό δότη-δέκτη. Σε αυτή την περίπτωση, το μεταλλικό ιόν χρησιμεύει ως δότης, δωρίζοντας τα ζεύγη d-ηλεκτρόνια του στον συνδέτη, ο οποίος έχει ενεργειακά ευνοϊκά κενά τροχιακά. Τέτοιες σχέσεις ονομάζονται δοτική. Σχηματίζονται:

α) λόγω της επικάλυψης των κενών τροχιακών p του μετάλλου με το d-τροχιακού του μετάλλου, στο οποίο υπάρχουν ηλεκτρόνια που δεν έχουν εισέλθει σε δεσμό σ.

β) όταν τα κενά d-τροχιακά του προσδέματος επικαλύπτονται με τα γεμάτα d-τροχιακά του μετάλλου.

Ένα μέτρο της ισχύος του είναι ο βαθμός επικάλυψης μεταξύ των τροχιακών του συνδέτη και του κεντρικού ατόμου. Ο προσανατολισμός των δεσμών του κεντρικού ατόμου καθορίζει τη γεωμετρία του συμπλέγματος. Για να εξηγηθεί η κατεύθυνση των δεσμών, χρησιμοποιείται η έννοια του υβριδισμού των ατομικών τροχιακών του κεντρικού ατόμου. Τα υβριδικά τροχιακά του κεντρικού ατόμου είναι το αποτέλεσμα της ανάμειξης άνισων ατομικών τροχιακών, ως αποτέλεσμα, το σχήμα και η ενέργεια των τροχιακών αλλάζουν αμοιβαία και σχηματίζονται τροχιακά ενός νέου ίδιου σχήματος και ενέργειας. Ο αριθμός των υβριδικών τροχιακών είναι πάντα ίσος με τον αριθμό των αρχικών. Τα υβριδικά νέφη βρίσκονται στο άτομο στη μέγιστη απόσταση μεταξύ τους (Πίνακας 7.1).

Πίνακας 7.1.Τύποι υβριδισμού ατομικών τροχιακών ενός συμπλοκοποιητικού παράγοντα και γεωμετρία ορισμένων πολύπλοκων ενώσεων

Η χωρική δομή του συμπλέγματος καθορίζεται από τον τύπο του υβριδισμού τροχιακά σθένουςκαι τον αριθμό των μη κοινόχρηστων ζευγών ηλεκτρονίων που περιέχονται στο ενεργειακό επίπεδο σθένους.

Η αποτελεσματικότητα της αλληλεπίδρασης δότη-δέκτη μεταξύ του συνδέτη και του παράγοντα συμπλοκοποίησης, και, κατά συνέπεια, η ισχύς του δεσμού μεταξύ τους (σταθερότητα του συμπλόκου) καθορίζεται από την πολωσιμότητα τους, δηλ. την ικανότητα να μετασχηματίζουν τα ηλεκτρονιακά τους κελύφη υπό εξωτερική επίδραση. Σε αυτή τη βάση, τα αντιδραστήρια χωρίζονται σε "σκληρός"ή χαμηλής πολώσεως, και "μαλακό" -εύκολα πολώσιμο. Η πολικότητα ενός ατόμου, μορίου ή ιόντος εξαρτάται από το μέγεθός τους και τον αριθμό των στιβάδων ηλεκτρονίων. Όσο μικρότερη είναι η ακτίνα και τα ηλεκτρόνια ενός σωματιδίου, τόσο λιγότερο πολωμένο είναι. Όσο μικρότερη είναι η ακτίνα και όσο λιγότερα ηλεκτρόνια έχει ένα σωματίδιο, τόσο χειρότερα πολώνεται.

Τα σκληρά οξέα σχηματίζουν ισχυρά (σκληρά) σύμπλοκα με ηλεκτραρνητικά άτομα Ο, Ν, F προσδεμάτων (σκληρές βάσεις), ενώ τα μαλακά οξέα σχηματίζουν ισχυρά (μαλακά) σύμπλοκα με άτομα δότη P, S και I συνδετών που έχουν χαμηλή ηλεκτραρνητικότητα και υψηλή πολικότητα. Παρατηρούμε εδώ την εκδήλωση της γενικής αρχής «όπως με όμοιο».

Λόγω της ακαμψίας τους, τα ιόντα νατρίου και καλίου πρακτικά δεν σχηματίζουν σταθερά σύμπλοκα με βιουποστρώματα και βρίσκονται σε φυσιολογικά μέσα με τη μορφή υδατοσυμπλεγμάτων. Τα ιόντα Ca 2 + και Mg 2 + σχηματίζουν αρκετά σταθερά σύμπλοκα με πρωτεΐνες και επομένως στα φυσιολογικά μέσα βρίσκονται τόσο σε ιοντικές όσο και σε δεσμευμένες καταστάσεις.

Τα ιόντα των στοιχείων d σχηματίζουν ισχυρά σύμπλοκα με βιουποστρώματα (πρωτεΐνες). Και τα μαλακά οξέα Cd, Pb, Hg είναι πολύ τοξικά. Σχηματίζουν ισχυρά σύμπλοκα με πρωτεΐνες που περιέχουν σουλφυδρυλικές ομάδες R-SH:

Το κυανιούχο ιόν είναι τοξικό. Ο μαλακός συνδετήρας αλληλεπιδρά ενεργά με d-μετάλλα σε σύμπλοκα με βιουποστρώματα, ενεργοποιώντας τα τελευταία.

7.5. ΑΠΟΣΥΝΔΕΣΗ ΣΥΝΘΕΤΩΝ ΣΥΝΘΕΣΕΩΝ. ΣΤΑΘΕΡΟΤΗΤΑ ΣΥΓΚΡΟΤΗΜΑΤΩΝ. ΑΣΤΑΘΗΤΑ ΚΑΙ ΑΔΡΑΝΕΝΑ ΣΥΝΘΕΤΑ

Όταν οι σύνθετες ενώσεις διαλύονται στο νερό, συνήθως αποσυντίθενται σε ιόντα της εξωτερικής και της εσωτερικής σφαίρας, όπως ισχυροί ηλεκτρολύτες, αφού αυτά τα ιόντα συνδέονται ιοντικά, κυρίως με ηλεκτροστατικές δυνάμεις. Αυτό εκτιμάται ως η πρωταρχική διάσταση σύνθετων ενώσεων.

Η δευτερογενής διάσταση μιας σύνθετης ένωσης είναι η διάσπαση της εσωτερικής σφαίρας στα συστατικά της. Αυτή η διαδικασία προχωρά ανάλογα με τον τύπο των ασθενών ηλεκτρολυτών, αφού τα σωματίδια της εσωτερικής σφαίρας συνδέονται μη ιοντικά (ομοιοπολικά). Η διάσπαση έχει σταδιακό χαρακτήρα:

Για ένα ποιοτικό χαρακτηριστικό της σταθερότητας της εσωτερικής σφαίρας μιας σύνθετης ένωσης, χρησιμοποιείται μια σταθερά ισορροπίας που περιγράφει την πλήρη διάστασή της, που ονομάζεται σταθερά σύνθετης αστάθειας(Κν). Για ένα σύνθετο ανιόν, η έκφραση για τη σταθερά αστάθειας έχει τη μορφή:

Όσο μικρότερη είναι η τιμή του Kn, τόσο πιο σταθερή είναι η εσωτερική σφαίρα της μιγαδικής ένωσης, δηλ. τόσο λιγότερο διασπάται σε υδατικό διάλυμα. ΣΤΟ πρόσφατους χρόνουςαντί για Kn χρησιμοποιήστε την τιμή της σταθεράς σταθερότητας (Ku) - το αντίστροφο του Kn. Όσο μεγαλύτερη είναι η τιμή Ku, τόσο πιο σταθερό είναι το σύμπλεγμα.

Οι σταθερές σταθερότητας καθιστούν δυνατή την πρόβλεψη της κατεύθυνσης των διαδικασιών ανταλλαγής προσδέματος.

Σε ένα υδατικό διάλυμα, το μεταλλικό ιόν υπάρχει με τη μορφή υδάτινων συμπλεγμάτων: 2+ - hexaaqua σίδηρος (II), 2 + - tetraaqua χαλκός (II). Όταν γράφετε τύπους για ενυδατωμένα ιόντα, τα συντονισμένα μόρια νερού του κελύφους ενυδάτωσης δεν υποδεικνύονται, αλλά υπονοούνται. Ο σχηματισμός ενός συμπλόκου μεταξύ ενός μεταλλικού ιόντος και κάποιου συνδέτη θεωρείται ως αντίδραση υποκατάστασης ενός μορίου νερού στην εσωτερική σφαίρα συντονισμού από αυτόν τον συνδέτη.

Οι αντιδράσεις ανταλλαγής προσδέματος προχωρούν σύμφωνα με τον μηχανισμό των αντιδράσεων τύπου S N. Για παράδειγμα:

Οι τιμές των σταθερών σταθερότητας που δίνονται στον Πίνακα 7.2 υποδεικνύουν ότι λόγω της διαδικασίας σχηματισμού συμπλόκου, εμφανίζεται ισχυρή δέσμευση ιόντων σε υδατικά διαλύματα, γεγονός που υποδεικνύει την αποτελεσματικότητα χρήσης αυτού του τύπου αντίδρασης για δέσμευση ιόντων, ειδικά με πολυοδοντικούς συνδετήρες.

Πίνακας 7.2.Σταθερότητα συμπλεγμάτων ζιρκονίου

Σε αντίθεση με τις αντιδράσεις ανταλλαγής ιόντων, ο σχηματισμός πολύπλοκων ενώσεων συχνά δεν είναι μια σχεδόν στιγμιαία διαδικασία. Για παράδειγμα, όταν ο σίδηρος (III) αντιδρά με το νιτρίλιο τριμεθυλενοφωσφονικό οξύ, η ισορροπία επιτυγχάνεται μετά από 4 ημέρες. Για τα κινητικά χαρακτηριστικά των συμπλεγμάτων, χρησιμοποιούνται οι έννοιες - ασταθής(ταχεία αντίδραση) και αδρανής(αργά αντιδρά). Σύμφωνα με τον G. Taube, ασταθή σύμπλοκα θεωρούνται εκείνα που ανταλλάσσουν πλήρως προσδέματα για 1 λεπτό σε θερμοκρασία δωματίου και συγκέντρωση διαλύματος 0,1 M. Είναι απαραίτητο να γίνει σαφής διάκριση μεταξύ των θερμοδυναμικών εννοιών [ισχυρή (σταθερή) / εύθραυστη (ασταθή) ] και κινητικά [αδρανή και ασταθή] σύμπλοκα.

Σε ασταθή σύμπλοκα, η υποκατάσταση συνδέτη λαμβάνει χώρα ταχέως και η ισορροπία επιτυγχάνεται γρήγορα. Σε αδρανή σύμπλοκα, η υποκατάσταση συνδέτη προχωρά αργά.

Έτσι, το αδρανές σύμπλοκο 2 + σε ένα όξινο περιβάλλον είναι θερμοδυναμικά ασταθές: η σταθερά αστάθειας είναι 10 -6 και το ασταθές σύμπλοκο 2- είναι πολύ σταθερό: η σταθερά σταθερότητας είναι 10 -30. Ο Taube συσχετίζει την αστάθεια των συμπλεγμάτων με την ηλεκτρονική δομή του κεντρικού ατόμου. Η αδράνεια των συμπλοκών είναι χαρακτηριστική κυρίως ιόντων με ατελές d-κέλυφος. Τα αδρανή σύμπλοκα περιλαμβάνουν Co, Cr. Τα σύμπλοκα κυανιδίου πολλών κατιόντων με εξωτερικό επίπεδο s 2 p 6 είναι ασταθή.

7.6. ΧΗΜΙΚΕΣ ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ ΣΥΜΠΛΟΚΩΝ

Οι διαδικασίες σχηματισμού συμπλόκου επηρεάζουν πρακτικά τις ιδιότητες όλων των σωματιδίων που σχηματίζουν το σύμπλοκο. Όσο μεγαλύτερη είναι η ισχύς των δεσμών μεταξύ του συνδέτη και του παράγοντα συμπλοκοποίησης, τόσο λιγότερες οι ιδιότητες του κεντρικού ατόμου και των συνδετών εκδηλώνονται στο διάλυμα και τόσο πιο έντονα είναι τα χαρακτηριστικά του συμπλόκου.

Οι σύνθετες ενώσεις παρουσιάζουν χημική και βιολογική δραστηριότητα ως αποτέλεσμα του συντονισμού ακόρεστου του κεντρικού ατόμου (υπάρχουν ελεύθερα τροχιακά) και της παρουσίας ελεύθερων ζευγών ηλεκτρονίων προσδεμάτων. Σε αυτή την περίπτωση, το σύμπλοκο έχει ηλεκτρόφιλες και πυρηνόφιλες ιδιότητες που διαφέρουν από αυτές του κεντρικού ατόμου και των προσδεμάτων.

Είναι απαραίτητο να ληφθεί υπόψη η επίδραση στη χημική και βιολογική δραστηριότητα της δομής του κελύφους ενυδάτωσης του συμπλέγματος. Η διαδικασία της εκπαίδευσης

Η αναγωγή των συμπλοκών επηρεάζει τις οξεοβασικές ιδιότητες της σύμπλοκης ένωσης. Ο σχηματισμός συμπλόκων οξέων συνοδεύεται από αύξηση της ισχύος του οξέος ή της βάσης, αντίστοιχα. Έτσι, όταν σχηματίζονται σύνθετα οξέα από απλά, η ενέργεια δέσμευσης με ιόντα Η+ μειώνεται και η ισχύς του οξέος αυξάνεται ανάλογα. Εάν υπάρχει ιόν ΟΗ - στην εξωτερική σφαίρα, τότε ο δεσμός μεταξύ του συμπλόκου κατιόντος και του ιόντος υδροξειδίου της εξωτερικής σφαίρας μειώνεται και οι βασικές ιδιότητες του συμπλόκου αυξάνονται. Για παράδειγμα, το υδροξείδιο του χαλκού Cu (OH) 2 είναι μια ασθενής, ελάχιστα διαλυτή βάση. Κάτω από τη δράση της αμμωνίας σε αυτό, σχηματίζεται αμμωνία χαλκού (OH) 2. Η πυκνότητα φορτίου 2 + μειώνεται σε σύγκριση με το Cu 2 +, ο δεσμός με τα ιόντα OH - εξασθενεί και το (OH) 2 συμπεριφέρεται σαν μια ισχυρή βάση. Οι ιδιότητες οξέος-βάσης των προσδεμάτων που σχετίζονται με τον παράγοντα συμπλοκοποίησης είναι συνήθως πιο έντονες από τις ιδιότητες οξέος-βάσης αυτών στην ελεύθερη κατάσταση. Για παράδειγμα, η αιμοσφαιρίνη (Hb) ή η οξυαιμοσφαιρίνη (HbO 2) παρουσιάζουν όξινες ιδιότητες λόγω των ελεύθερων καρβοξυλομάδων της πρωτεΐνης σφαιρίνης, η οποία είναι ένας συνδέτης του HHb ↔ H + + Hb - . Ταυτόχρονα, το ανιόν αιμοσφαιρίνης, λόγω των αμινομάδων της πρωτεΐνης σφαιρίνης, εμφανίζει βασικές ιδιότητες και επομένως δεσμεύει οξείδιο οξέος CO 2 με σχηματισμό ανιόντος καρβαμινοαιμοσφαιρίνης (HbCO 2 -): CO 2 + Hb - ↔ HbCO 2 -.

Τα σύμπλοκα εμφανίζουν ιδιότητες οξειδοαναγωγής λόγω μετασχηματισμών οξειδοαναγωγής του παράγοντα συμπλοκοποίησης, ο οποίος σχηματίζει σταθερές καταστάσεις οξείδωσης. Η διαδικασία της συμπλοκοποίησης επηρεάζει έντονα τις τιμές των δυναμικών μείωσης των στοιχείων d. Εάν η ανηγμένη μορφή των κατιόντων σχηματίζει ένα πιο σταθερό σύμπλοκο με τον δεδομένο συνδέτη από την οξειδωμένη μορφή του, τότε η τιμή του δυναμικού αυξάνεται. Μια μείωση της τιμής του δυναμικού συμβαίνει όταν η οξειδωμένη μορφή σχηματίζει ένα πιο σταθερό σύμπλοκο.Για παράδειγμα, υπό τη δράση οξειδωτικών παραγόντων: νιτρώδη, νιτρικά, NO 2, H 2 O 2, η αιμοσφαιρίνη μετατρέπεται σε μεθαιμοσφαιρίνη ως αποτέλεσμα της οξείδωσης του κεντρικού ατόμου.

Το έκτο τροχιακό χρησιμοποιείται στο σχηματισμό της οξυαιμοσφαιρίνης. Το ίδιο τροχιακό εμπλέκεται στο σχηματισμό δεσμού με το μονοξείδιο του άνθρακα. Ως αποτέλεσμα, σχηματίζεται ένα μακροκυκλικό σύμπλεγμα με σίδηρο - καρβοξυαιμοσφαιρίνη. Αυτό το σύμπλεγμα είναι 200 ​​φορές πιο σταθερό από το σύμπλοκο σιδήρου-οξυγόνου στην αίμη.

Ρύζι. 7.1.Χημικοί μετασχηματισμοί της αιμοσφαιρίνης στο ανθρώπινο σώμα. Σχέδιο από το βιβλίο: Slesarev V.I. Fundamentals of Living Chemistry, 2000

Ο σχηματισμός συμπλόκων ιόντων επηρεάζει την καταλυτική δραστηριότητα των ιόντων συμπλοκοποίησης. Σε ορισμένες περιπτώσεις, η δραστηριότητα αυξάνεται. Αυτό οφείλεται στον σχηματισμό σε διάλυμα μεγάλων δομικών συστημάτων που μπορούν να συμμετέχουν στη δημιουργία ενδιάμεσων προϊόντων και στη μείωση της ενέργειας ενεργοποίησης της αντίδρασης. Για παράδειγμα, εάν προστεθεί Cu 2+ ή NH 3 στο H 2 O 2, η διαδικασία αποσύνθεσης δεν επιταχύνεται. Παρουσία του συμπλόκου 2+, το οποίο σχηματίζεται σε αλκαλικό μέσο, ​​η αποσύνθεση του υπεροξειδίου του υδρογόνου επιταχύνεται κατά 40 εκατομμύρια φορές.

Έτσι, στην αιμοσφαιρίνη, μπορεί κανείς να εξετάσει τις ιδιότητες των σύνθετων ενώσεων: οξέος-βάσης, σχηματισμός συμπλόκου και οξειδοαναγωγή.

7.7. ΤΑΞΙΝΟΜΗΣΗ ΣΥΝΘΕΤΩΝ ΕΝΩΣΕΩΝ

Υπάρχουν πολλά συστήματα ταξινόμησης για πολύπλοκες ενώσεις που βασίζονται σε διαφορετικές αρχές.

1. Σύμφωνα με το ότι μια σύνθετη ένωση ανήκει σε μια συγκεκριμένη κατηγορία ενώσεων:

Σύνθετα οξέα H 2 ;

Σύνθετες βάσεις OH;

Σύνθετα άλατα K 4 .

2. Από τη φύση του συνδέτη: υδάτινα σύμπλοκα, αμμωνικά, όξινα σύμπλοκα (ανιόντα διαφόρων οξέων, K 4, δρουν ως συνδέτες· σύμπλοκα υδροξυλίου (ομάδες υδροξυλίου, K 3, ως συνδέτες), σύμπλοκα με μακροκυκλικούς συνδέτες, εντός των οποίων η κεντρική άτομο.

3. Με το πρόσημο του φορτίου του συμπλόκου: κατιονικό - σύμπλοκο κατιόν στη σύμπλοκη ένωση Cl 3; ανιονικό - ένα σύνθετο ανιόν σε μια σύνθετη ένωση Κ. ουδέτερο - το φορτίο του συμπλόκου είναι 0. Η σύνθετη ένωση της εξωτερικής σφαίρας δεν έχει, για παράδειγμα, . Αυτή είναι η φόρμουλα για ένα αντικαρκινικό φάρμακο.

4. Σύμφωνα με την εσωτερική δομή του συγκροτήματος:

α) ανάλογα με τον αριθμό των ατόμων του συμπλοκοποιητικού παράγοντα: μονοπύρηνα- η σύνθεση του συμπλόκου σωματιδίου περιλαμβάνει ένα άτομο του παράγοντα συμπλοκοποίησης, για παράδειγμα Cl 3. πολλαπλών πυρήνων- στη σύνθεση του συμπλόκου σωματιδίου υπάρχουν πολλά άτομα του παράγοντα συμπλοκοποίησης - ένα σύμπλοκο σιδήρου-πρωτεΐνης:

β) ανάλογα με τον αριθμό των τύπων προσδεμάτων, τα σύμπλοκα διακρίνονται: ομοιογενή (μονός συνδέτης),που περιέχει έναν τύπο συνδέτη, για παράδειγμα 2+, και ετερογενή (πολλαπλός συνδέτης)- δύο ή περισσότερα είδη προσδεμάτων, για παράδειγμα Pt(NH 3) 2 Cl 2 . Το σύμπλοκο περιλαμβάνει NH 3 και Cl - συνδέτες. Για σύνθετες ενώσεις που περιέχουν διαφορετικούς συνδέτες στην εσωτερική σφαίρα, είναι χαρακτηριστικός ο γεωμετρικός ισομερισμός, όταν, με την ίδια σύνθεση της εσωτερικής σφαίρας, οι συνδέτες σε αυτήν βρίσκονται διαφορετικά μεταξύ τους.

Τα γεωμετρικά ισομερή σύνθετων ενώσεων διαφέρουν όχι μόνο ως προς τις φυσικές και χημικές ιδιότητες, αλλά και στη βιολογική δραστηριότητα. Το cis-ισομερές του Pt(NH 3) 2Cl 2 έχει έντονη αντικαρκινική δράση, αλλά το trans-ισομερές δεν έχει.

γ) ανάλογα με την οδοντοστοιχία των προσδεμάτων που σχηματίζουν μονοπύρηνα σύμπλοκα, διακρίνονται οι ακόλουθες ομάδες:

Μονοπυρηνικά σύμπλοκα με μονοοδοντωτούς συνδέτες, για παράδειγμα 3+;

Μονοπυρηνικά σύμπλοκα με πολυοδοντικούς συνδέτες. Οι σύνθετες ενώσεις με πολυοδοντικούς υποκαταστάτες ονομάζονται χηλικές ενώσεις;

δ) κυκλικές και άκυκλες μορφές σύνθετων ενώσεων.

7.8. ΣΥΜΠΛΕΓΜΑΤΑ CHELATE. COMPLEXSONS. COMPLEXONATES

Οι κυκλικές δομές που σχηματίζονται ως αποτέλεσμα της προσθήκης ενός μεταλλικού ιόντος σε δύο ή περισσότερα άτομα δότη που ανήκουν σε ένα μόριο χηλικού παράγοντα ονομάζονται χηλικές ενώσεις.Για παράδειγμα, γλυκινικός χαλκός:

Σε αυτά, ο συμπλοκοποιητικός παράγοντας, όπως ήταν, οδηγεί στο εσωτερικό του συνδέτη, αγκαλιάζεται από δεσμούς, όπως τα νύχια, επομένως, καθώς άλλα πράγματα είναι ίσα, είναι πιο σταθερά από ενώσεις που δεν περιέχουν κύκλους. Οι πιο σταθεροί είναι κύκλοι που αποτελούνται από πέντε ή έξι συνδέσμους.Αυτός ο κανόνας διατυπώθηκε για πρώτη φορά από τον L.A. Τσουγκάεφ. Διαφορά

Η σταθερότητα του χηλικού συμπλόκου και η σταθερότητα του μη κυκλικού αναλόγου του ονομάζονται χηλικό αποτέλεσμα.

Οι πολυοδοντωτοί συνδέτες που περιέχουν 2 τύπους ομάδων δρουν ως χηλικός παράγοντας:

1) ομάδες ικανές να σχηματίσουν ομοιοπολικούς πολικούς δεσμούς λόγω αντιδράσεων ανταλλαγής (δότες πρωτονίων, δέκτες ζευγών ηλεκτρονίων) -CH 2 COOH, -CH 2 PO (OH) 2, - CH 2 SO 2 OH, - ομάδες οξέος (κέντρα).

2) Ομάδες δότη ζευγών ηλεκτρονίων: ≡N, >NH, >C=O, -S-, -OH, - κύριες ομάδες (κέντρα).

Εάν τέτοιοι υποκαταστάτες κορέσουν την εσωτερική σφαίρα συντονισμού του συμπλόκου και εξουδετερώσουν πλήρως το φορτίο του μεταλλικού ιόντος, τότε οι ενώσεις ονομάζονται ενδοσύνθετη.Για παράδειγμα, γλυκινικός χαλκός. Δεν υπάρχει εξωτερική σφαίρα σε αυτό το σύμπλεγμα.

ΜΕΓΑΛΗ ομαδα οργανική ύληπου περιέχει βασικά και όξινα κέντρα στο μόριο ονομάζεται κόμπλεξ.Αυτά είναι πολυβασικά οξέα. Οι χηλικές ενώσεις που σχηματίζονται από τις σύνθετες όταν αλληλεπιδρούν με μεταλλικά ιόντα ονομάζονται σύνθετα,για παράδειγμα, σύνθετο μαγνήσιο με αιθυλενοδιαμινοτετραοξικό οξύ:

Σε υδατικό διάλυμα, το σύμπλοκο υπάρχει στην ανιονική μορφή.

Τα σύνθετα και τα σύνθετα είναι ένα απλό μοντέλο για περισσότερα σύνθετες συνδέσειςζωντανοί οργανισμοί: αμινοξέα, πολυπεπτίδια, πρωτεΐνες, νουκλεϊκά οξέα, ένζυμα, βιταμίνες και πολλές άλλες ενδογενείς ενώσεις.

Κυκλοφόρησε επί του παρόντος τεράστια ποικιλίασυνθετικά σύμπλοκα με διάφορες λειτουργικές ομάδες. Οι τύποι των κύριων συμπλεγμάτων παρουσιάζονται παρακάτω:

Τα σύμπλοκα, υπό ορισμένες συνθήκες, μπορούν να παρέχουν μη μοιρασμένα ζεύγη ηλεκτρονίων (αρκετά) για το σχηματισμό ενός δεσμού συντονισμού με ένα μεταλλικό ιόν (s-, p- ή d-στοιχείο). Ως αποτέλεσμα, σχηματίζονται σταθερές ενώσεις τύπου χηλικού με 4-, 5-, 6- ή 8-μελείς δακτυλίους. Η αντίδραση προχωρά σε ένα ευρύ φάσμα pH. Ανάλογα με το pH, σχηματίζονται η φύση του συμπλοκοποιητικού παράγοντα, η αναλογία του με το πρόσδεμα, τα συμπλοκοποιήματα διαφόρων δυνάμεων και η διαλυτότητα. Η χημεία του σχηματισμού συμπλοκοποιητικών ενώσεων μπορεί να αναπαρασταθεί με εξισώσεις χρησιμοποιώντας το άλας νατρίου του EDTA (Na 2 H 2 Y ) ως παράδειγμα, το οποίο διασπάται σε ένα υδατικό διάλυμα: Na 2 H 2 Y → 2Na + + H 2 Y 2- , και το ιόν H 2 Y 2- αλληλεπιδρά με ιόντα μέταλλα, ανεξάρτητα από το βαθμό οξείδωσης του μεταλλικού κατιόντος, πιο συχνά ένα ιόν μετάλλου (1:1) αλληλεπιδρά με ένα μόριο σύνθετης. Η αντίδραση προχωρά ποσοτικά (Kp>10 9).

Τα σύμπλοκα και τα σύμπλοκα εμφανίζουν αμφοτερικές ιδιότητες σε ένα ευρύ φάσμα pH, την ικανότητα να συμμετέχουν σε αντιδράσεις οξείδωσης-αναγωγής, σχηματισμό συμπλόκων, σχηματίζουν ενώσεις με διάφορες ιδιότητες ανάλογα με τον βαθμό οξείδωσης του μετάλλου, τον κορεσμό του συντονισμού του και έχουν ηλεκτροφιλικές και πυρηνόφιλες ιδιότητες. . Όλα αυτά καθορίζουν την ικανότητα δέσμευσης ενός τεράστιου αριθμού σωματιδίων, γεγονός που επιτρέπει σε μια μικρή ποσότητα αντιδραστηρίου να επιλύει μεγάλα και διαφορετικά προβλήματα.

Ένα άλλο αναμφισβήτητο πλεονέκτημα των σύνθετων και σύνθετων είναι η χαμηλή τοξικότητά τους και η ικανότητα μετατροπής τοξικών σωματιδίων

σε χαμηλής τοξικότητας ή ακόμη και βιολογικά ενεργά. Τα προϊόντα αποσύνθεσης των σύνθετων ενώσεων δεν συσσωρεύονται στο σώμα και είναι αβλαβή. Το τρίτο χαρακτηριστικό των σύνθετων είναι η δυνατότητα χρήσης τους ως πηγή ιχνοστοιχείων.

Η αυξημένη πεπτικότητα οφείλεται στο γεγονός ότι το ιχνοστοιχείο εισάγεται σε βιολογικά ενεργή μορφή και έχει υψηλή διαπερατότητα μεμβράνης.

7.9. ΜΕΤΑΛΛΙΚΑ ΣΥΜΠΛΟΚΩΜΑΤΑ ΠΟΥ ΠΕΡΙΕΧΟΥΝ ΦΩΣΦΟΡΟ - ΜΙΑ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΙΚΗ ΜΟΡΦΗ ΜΕΤΑΤΡΟΠΗΣ ΜΙΚΡΟ ΚΑΙ ΜΑΚΡΟ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ ΣΕ ΜΙΑ ΒΙΟΛΟΓΙΚΑ ΔΡΑΣΤΙΚΗ ΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΚΑΙ ΜΟΝΤΕΛΟ ΓΙΑ ΤΗ ΜΕΛΕΤΗ ΤΗΣ ΒΙΟΛΟΓΙΚΗΣ ΔΡΑΣΗΣ ΤΟΥ ΣΤΟΙΧΕΙΟΥ

έννοια βιολογική δραστηριότητακαλύπτει ένα ευρύ φάσμα φαινομένων. Από την άποψη της χημικής δράσης, οι βιολογικά δραστικές ουσίες (BAS) νοούνται συνήθως ως ουσίες που μπορούν να δράσουν σε βιολογικά συστήματα, ρυθμίζοντας τη ζωτική τους δραστηριότητα.

Η ικανότητα για μια τέτοια πρόσκρουση ερμηνεύεται ως η ικανότητα επίδειξης βιολογικής δραστηριότητας. Η ρύθμιση μπορεί να εκδηλωθεί με τα αποτελέσματα της διέγερσης, της καταπίεσης, της ανάπτυξης ορισμένων αποτελεσμάτων. Η ακραία εκδήλωση της βιολογικής δραστηριότητας είναι βιοκτόνο δράση,όταν, ως αποτέλεσμα της δράσης μιας βιοκτόνου ουσίας στο σώμα, η τελευταία πεθαίνει. Σε χαμηλότερες συγκεντρώσεις, στις περισσότερες περιπτώσεις, τα βιοκτόνα έχουν διεγερτική παρά θανατηφόρα επίδραση στους ζωντανούς οργανισμούς.

Ένας μεγάλος αριθμός τέτοιων ουσιών είναι επί του παρόντος γνωστός. Ωστόσο, σε πολλές περιπτώσεις, η χρήση γνωστών βιολογικά δραστικών ουσιών χρησιμοποιείται ανεπαρκώς, συχνά με αποτελεσματικότητα μακριά από τη μέγιστη, και η χρήση συχνά οδηγεί σε παρενέργειες που μπορούν να εξαλειφθούν με την εισαγωγή τροποποιητών σε βιολογικά δραστικές ουσίες.

Τα συμπλεκτικά που περιέχουν φώσφορο σχηματίζουν ενώσεις με διάφορες ιδιότητες ανάλογα με τη φύση, τον βαθμό οξείδωσης του μετάλλου, τον κορεσμό συντονισμού, τη σύνθεση και τη δομή του κελύφους του ένυδρου. Όλα αυτά καθορίζουν την πολυλειτουργικότητα των συμπλεγμάτων, τη μοναδική τους ικανότητα υποστοιχειομετρικής δράσης,

η επίδραση ενός κοινού ιόντος και παρέχει ευρεία εφαρμογή στην ιατρική, τη βιολογία, την οικολογία και σε διάφορους τομείς της εθνικής οικονομίας.

Όταν το μεταλλικό ιόν συντονίζει το σύμπλοκο, η πυκνότητα των ηλεκτρονίων ανακατανέμεται. Λόγω της συμμετοχής ενός μοναχικού ζεύγους ηλεκτρονίων στην αλληλεπίδραση δότη-δέκτη, η πυκνότητα ηλεκτρονίων του συνδέτη (σύμπλεγμα) μετατοπίζεται στο κεντρικό άτομο. Μια μείωση στο σχετικά αρνητικό φορτίο στον συνδέτη συμβάλλει στη μείωση της απώθησης Coulomb των αντιδραστηρίων. Επομένως, ο συντονισμένος συνδέτης γίνεται πιο προσιτός στην επίθεση από ένα πυρηνόφιλο αντιδραστήριο που έχει περίσσεια πυκνότητας ηλεκτρονίων στο κέντρο αντίδρασης. Η μετατόπιση της πυκνότητας ηλεκτρονίων από το σύνθετο στο μεταλλικό ιόν οδηγεί σε σχετική αύξηση του θετικού φορτίου του ατόμου άνθρακα και, κατά συνέπεια, στη διευκόλυνση της προσβολής του από το πυρηνόφιλο αντιδραστήριο, το ιόν υδροξυλίου. Μεταξύ των ενζύμων που καταλύουν τις μεταβολικές διεργασίες στα βιολογικά συστήματα, το υδροξυλιωμένο σύμπλεγμα κατέχει μία από τις κεντρικές θέσεις στον μηχανισμό ενζυματικής δράσης και αποτοξίνωσης του οργανισμού. Ως αποτέλεσμα της αλληλεπίδρασης πολλαπλών σημείων του ενζύμου με το υπόστρωμα, εμφανίζεται προσανατολισμός, ο οποίος εξασφαλίζει τη σύγκλιση των ενεργών ομάδων στο ενεργό κέντρο και τη μεταφορά της αντίδρασης στο ενδομοριακό καθεστώς, πριν ξεκινήσει η αντίδραση και σχηματιστεί η μεταβατική κατάσταση. που διασφαλίζει την ενζυματική λειτουργία του FCM.Διαμορφωτικές αλλαγές μπορούν να συμβούν στα μόρια των ενζύμων. Ο συντονισμός δημιουργεί πρόσθετες συνθήκες για την αλληλεπίδραση οξειδοαναγωγής μεταξύ του κεντρικού ιόντος και του συνδέτη, καθώς δημιουργείται ένας άμεσος δεσμός μεταξύ του οξειδωτικού και του αναγωγικού παράγοντα, ο οποίος εξασφαλίζει τη μεταφορά ηλεκτρονίων. Τα σύμπλοκα μετάλλων μετάπτωσης FKM μπορούν να χαρακτηριστούν από μεταπτώσεις ηλεκτρονίων τύπου L-M, M-L, M-L-M, στα οποία συμμετέχουν τα τροχιακά τόσο του μετάλλου (M) όσο και των συνδετών (L), τα οποία συνδέονται αντίστοιχα στο σύμπλεγμα με δεσμούς δότη-δέκτη. Τα συμπλέγματα μπορούν να χρησιμεύσουν ως γέφυρα κατά μήκος της οποίας τα ηλεκτρόνια των πολυπυρηνικών συμπλεγμάτων ταλαντώνονται μεταξύ των κεντρικών ατόμων ενός ή διαφορετικών στοιχείων σε διαφορετικές καταστάσεις οξείδωσης. (σύμπλοκα μεταφοράς ηλεκτρονίων και πρωτονίων).Τα σύμπλοκα καθορίζουν τις αναγωγικές ιδιότητες των μεταλλικών συμπλεγμάτων, γεγονός που τους επιτρέπει να παρουσιάζουν υψηλές αντιοξειδωτικές, προσαρμογόνες ιδιότητες, ομοιοστατικές λειτουργίες.

Έτσι, τα σύνθετα μετατρέπουν τα μικροστοιχεία σε μια βιολογικά ενεργή, προσβάσιμη μορφή για τον οργανισμό. Σχηματίζονται σταθερά

πιο συντονισμένα κορεσμένα σωματίδια, ανίκανα να καταστρέψουν βιοσυμπλέγματα και, κατά συνέπεια, μορφές χαμηλής τοξικότητας. Τα σύνθετα δρουν ευνοϊκά παραβιάζοντας την ομοιόσταση των μικροστοιχείων του σώματος. Τα ιόντα μεταβατικών στοιχείων στη μορφή του συμπλεγματικού δρουν στο σώμα ως παράγοντας που καθορίζει την υψηλή ευαισθησία των κυττάρων στα μικροστοιχεία μέσω της συμμετοχής τους στη δημιουργία μιας υψηλής συγκέντρωσης κλίσης, του δυναμικού της μεμβράνης. Τα σύμπλοκα μετάλλων μεταπτώσεως FKM έχουν βιορυθμιστικές ιδιότητες.

Η παρουσία όξινων και βασικών κέντρων στη σύνθεση του FCM παρέχει αμφοτερικές ιδιότητες και τη συμμετοχή τους στη διατήρηση της οξεοβασικής ισορροπίας (ισοϋδρική κατάσταση).

Με την αύξηση του αριθμού των φωσφονικών ομάδων στη σύνθεση του συμπλόκου, η σύνθεση και οι συνθήκες για το σχηματισμό διαλυτών και κακώς διαλυτών συμπλοκών αλλάζουν. Η αύξηση του αριθμού των φωσφονικών ομάδων ευνοεί τον σχηματισμό ελάχιστα διαλυτών συμπλοκών σε ευρύτερο εύρος pH και μετατοπίζει την περιοχή ύπαρξής τους στην όξινη περιοχή. Η αποσύνθεση των συμπλοκών γίνεται σε pH μεγαλύτερο από 9.

Η μελέτη των διαδικασιών σχηματισμού συμπλόκων με συμπλόκους κατέστησε δυνατή την ανάπτυξη μεθόδων για τη σύνθεση βιορυθμιστών:

Τα διεγερτικά ανάπτυξης παρατεταμένης δράσης σε κολλοειδή-χημική μορφή είναι πολυπυρηνικές ομο- και ετεροσύμπλοκες ενώσεις τιτανίου και σιδήρου.

Διεγερτικά ανάπτυξης σε υδατοδιαλυτή μορφή. Αυτά είναι συμπλοκονικά τιτανίου μικτού υποκαταστάτη που βασίζονται σε σύνθετες και έναν ανόργανο συνδέτη.

Αναστολείς ανάπτυξης - συμπλοκοποιητικά στοιχεία s που περιέχουν φώσφορο.

Η βιολογική επίδραση των παρασκευασμάτων που συντέθηκαν στην ανάπτυξη και την ανάπτυξη μελετήθηκε σε ένα χρόνιο πείραμα σε φυτά, ζώα και ανθρώπους.

Βιορρύθμιση- αυτή είναι μια νέα επιστημονική κατεύθυνση που σας επιτρέπει να ρυθμίζετε την κατεύθυνση και την ένταση των βιοχημικών διεργασιών, οι οποίες μπορούν να χρησιμοποιηθούν ευρέως στην ιατρική, την κτηνοτροφία και τη φυτική παραγωγή. Συνδέεται με την ανάπτυξη τρόπων αποκατάστασης της φυσιολογικής λειτουργίας του σώματος με σκοπό την πρόληψη και τη θεραπεία ασθενειών και παθολογιών που σχετίζονται με την ηλικία. Τα σύμπλοκα και οι σύνθετες ενώσεις που βασίζονται σε αυτά μπορούν να ταξινομηθούν ως πολλά υποσχόμενες βιολογικά ενεργές ενώσεις. Η μελέτη της βιολογικής τους δράσης σε ένα χρόνιο πείραμα έδειξε ότι η χημεία έδωσε στα χέρια των γιατρών,

κτηνοτρόφοι, γεωπόνοι και βιολόγοι, ένα νέο πολλά υποσχόμενο εργαλείο που σας επιτρέπει να επηρεάσετε ενεργά ένα ζωντανό κύτταρο, να ρυθμίσετε τις διατροφικές συνθήκες, την ανάπτυξη και την ανάπτυξη ζωντανών οργανισμών.

Μια μελέτη της τοξικότητας των σύνθετων και συμπλεγματικών που χρησιμοποιήθηκαν έδειξε την πλήρη απουσία της επίδρασης των φαρμάκων στα αιμοποιητικά όργανα, την αρτηριακή πίεση, τη διεγερσιμότητα, τον αναπνευστικό ρυθμό: δεν παρατηρήθηκε καμία αλλαγή στην ηπατική λειτουργία, καμία τοξικολογική επίδραση στη μορφολογία των ιστών και εντοπίστηκαν όργανα. Το άλας καλίου του HEDP δεν έχει τοξικότητα σε δόση 5-10 φορές μεγαλύτερη από τη θεραπευτική (10-20 mg/kg) στη μελέτη για 181 ημέρες. Επομένως, οι σύνθετες ταξινομούνται ως ενώσεις χαμηλής τοξικότητας. Χρησιμοποιούνται ως φάρμακα για την καταπολέμηση ιογενών ασθενειών, δηλητηριάσεων από βαρέα μέταλλα και ραδιενεργά στοιχεία, διαταραχές του μεταβολισμού του ασβεστίου, ενδημικές ασθένειες και ανισορροπία μικροστοιχείων στο σώμα. Τα συμπλέγματα και τα σύμπλοκα που περιέχουν φώσφορο δεν υφίστανται φωτόλυση.

Προοδευτική ρύπανση περιβάλλονβαρέα μέταλλα - προϊόντα της ανθρώπινης οικονομικής δραστηριότητας είναι μόνιμος περιβαλλοντικός παράγοντας. Μπορούν να συσσωρευτούν στο σώμα. Η περίσσεια και η έλλειψή τους προκαλούν μέθη του οργανισμού.

Τα σύνθετα μεταλλικά άλατα διατηρούν τη χηλική επίδραση στον συνδέτη (σύνθετη) στο σώμα και είναι απαραίτητα για τη διατήρηση της ομοιόστασης του συνδέτη μετάλλου. Τα ενσωματωμένα βαρέα μέταλλα εξουδετερώνονται σε κάποιο βαθμό στο σώμα και η χαμηλή ικανότητα απορρόφησης εμποδίζει τη μεταφορά μετάλλων κατά μήκος των τροφικών αλυσίδων, ως αποτέλεσμα, αυτό οδηγεί σε μια ορισμένη «βιομαινοποίηση» της τοξικής τους δράσης, η οποία είναι ιδιαίτερα σημαντική για τα Ουράλια. περιοχή. Για παράδειγμα, το ελεύθερο ιόν μολύβδου ανήκει στα δηλητήρια θειόλης και το ισχυρό συμπλοκοποιητικό μόλυβδο με αιθυλενοδιαμινοτετραοξικό οξύ είναι χαμηλής τοξικότητας. Επομένως, η αποτοξίνωση των φυτών και των ζώων συνίσταται στη χρήση συμπλεγματικών μετάλλων. Βασίζεται σε δύο θερμοδυναμικές αρχές: την ικανότητά τους να σχηματίζουν ισχυρούς δεσμούς με τοξικά σωματίδια, μετατρέποντάς τα σε κακώς διαλυτές ή σταθερές ενώσεις σε ένα υδατικό διάλυμα. την αδυναμία τους να καταστρέψουν τα ενδογενή βιοσυμπλέγματα. Από αυτή την άποψη, θεωρούμε μια σημαντική κατεύθυνση για την καταπολέμηση της οικολογικής δηλητηρίασης και την απόκτηση φιλικών προς το περιβάλλον προϊόντων - αυτή είναι σύνθετη θεραπεία φυτών και ζώων.

Πραγματοποιήθηκε μελέτη για την επίδραση της επεξεργασίας των φυτών με συμπλοκοποιήσεις διαφόρων μετάλλων υπό τεχνολογία εντατικής καλλιέργειας.

πατάτες στη σύνθεση μικροστοιχείων των κονδύλων πατάτας. Τα δείγματα κονδύλων περιείχαν 105-116 mg/kg σίδηρο, 16-20 mg/kg μαγγάνιο, 13-18 mg/kg χαλκό και 11-15 mg/kg ψευδάργυρο. Η αναλογία και η περιεκτικότητα σε μικροστοιχεία είναι τυπικά για τους φυτικούς ιστούς. Οι κόνδυλοι που καλλιεργούνται με και χωρίς τη χρήση μεταλλικών συμπλεγμάτων έχουν σχεδόν την ίδια στοιχειακή σύνθεση. Η χρήση χηλικών ενώσεων δεν δημιουργεί συνθήκες για τη συσσώρευση βαρέων μετάλλων στους κονδύλους. Τα σύνθετα, σε μικρότερο βαθμό από τα μεταλλικά ιόντα, απορροφώνται από το έδαφος, είναι ανθεκτικά στις μικροβιολογικές του επιδράσεις, γεγονός που τους επιτρέπει να διατηρούνται στο εδαφικό διάλυμα για μεγάλο χρονικό διάστημα. Το μετέπειτα είναι 3-4 χρόνια. Συνδυάζονται καλά με διάφορα φυτοφάρμακα. Το μέταλλο στο σύμπλεγμα έχει χαμηλότερη τοξικότητα. Τα σύνθετα μεταλλικά που περιέχουν φώσφορο δεν ερεθίζουν τη βλεννογόνο μεμβράνη των ματιών και δεν βλάπτουν το δέρμα. Δεν έχουν εντοπιστεί ευαισθητοποιητικές ιδιότητες, οι αθροιστικές ιδιότητες των συμπλεγματικών ενώσεων τιτανίου δεν είναι έντονες και σε ορισμένες περιπτώσεις εκφράζονται πολύ ασθενώς. Ο συντελεστής σώρευσης είναι 0,9-3,0, που υποδηλώνει χαμηλό δυνητικό κίνδυνο χρόνιας δηλητηρίασης από φάρμακα.

Τα σύμπλοκα που περιέχουν φώσφορο βασίζονται στον δεσμό φωσφόρου-άνθρακα (C-P), ο οποίος βρίσκεται επίσης σε βιολογικά συστήματα. Αποτελεί μέρος των φωσφονολιπιδίων, των φωσφονογλυκανών και των φωσφοπρωτεϊνών των κυτταρικών μεμβρανών. Τα λιπίδια που περιέχουν αμινοφωσφονικές ενώσεις είναι ανθεκτικά στην ενζυματική υδρόλυση, παρέχουν σταθερότητα και, κατά συνέπεια, κανονική λειτουργία των εξωτερικών κυτταρικών μεμβρανών. Τα συνθετικά ανάλογα πυροφωσφορικών - διφωσφονικών (Р-С-Р) ή (Р-С-С-Р) σε μεγάλες δόσεις διαταράσσουν τον μεταβολισμό του ασβεστίου και σε μικρές δόσεις τον ομαλοποιούν. Τα διφωσφονικά είναι αποτελεσματικά στην υπερλιπαιμία και πολλά υποσχόμενα από την άποψη της φαρμακολογίας.

Διφωσφονικά που περιέχουν Επικοινωνίες R-S-R, είναι δομικά στοιχείαβιοσυστήματα. Είναι βιολογικά αποτελεσματικά και είναι ανάλογα των πυροφωσφορικών. Τα διφωσφονικά έχουν αποδειχθεί αποτελεσματικά στη θεραπεία διαφόρων ασθενειών. Τα διφωσφονικά είναι ενεργοί αναστολείς της ανοργανοποίησης και της απορρόφησης των οστών. Τα σύμπλοκα μετατρέπουν τα μικροστοιχεία σε μια βιολογικά ενεργή μορφή προσβάσιμη στο σώμα, σχηματίζουν σταθερά, πιο συντονισμένα κορεσμένα σωματίδια που δεν είναι σε θέση να καταστρέψουν τα βιοσυμπλέγματα, και επομένως, μορφές χαμηλής τοξικότητας. Καθορίζουν την υψηλή ευαισθησία των κυττάρων στα ιχνοστοιχεία, συμμετέχοντας στο σχηματισμό μιας βαθμίδας υψηλής συγκέντρωσης. Ικανός να συμμετέχει στο σχηματισμό πολυπυρηνικών ενώσεων τιτανίου

διαφορετικού τύπου - σύμπλοκα μεταφοράς ηλεκτρονίων και πρωτονίων, συμμετέχουν στη βιορύθμιση των μεταβολικών διεργασιών, στην αντίσταση του σώματος, στην ικανότητα σχηματισμού δεσμών με τοξικά σωματίδια, μετατρέποντάς τα σε κακώς διαλυτά ή διαλυτά, σταθερά, μη καταστροφικά ενδογενή σύμπλοκα. Ως εκ τούτου, η χρήση τους για αποτοξίνωση, αποβολή από τον οργανισμό, λήψη φιλικών προς το περιβάλλον προϊόντων (σύνθετη θεραπεία), καθώς και στη βιομηχανία για την αναγέννηση και διάθεση βιομηχανικών αποβλήτων ανόργανων οξέων και αλάτων μετάλλων μεταπτώσεως είναι πολλά υποσχόμενη.

7.10. ΑΝΤΑΛΛΑΓΜΑ ΣΥΝΔΕΣΤΗ ΚΑΙ ΑΝΤΑΛΛΑΓΜΑ ΜΕΤΑΛΛΩΝ

ΙΣΟΡΡΟΠΙΑ. ΧΗΛΑΘΕΡΑΠΕΙΑ

Εάν υπάρχουν αρκετοί συνδέτες με ένα μεταλλικό ιόν ή πολλά μεταλλικά ιόντα με έναν συνδέτη ικανό να σχηματίσει σύνθετες ενώσεις στο σύστημα, τότε παρατηρούνται ανταγωνιστικές διεργασίες: στην πρώτη περίπτωση, η ισορροπία ανταλλαγής προσδέματος είναι ο ανταγωνισμός μεταξύ προσδεμάτων για ένα μεταλλικό ιόν, σε η δεύτερη περίπτωση, η ισορροπία ανταλλαγής μετάλλων είναι ο ανταγωνισμός μεταξύ ιόντων μετάλλου για τον συνδέτη. Θα επικρατήσει η διαδικασία σχηματισμού του πιο ανθεκτικού συμπλέγματος. Για παράδειγμα, στο διάλυμα υπάρχουν ιόντα: μαγνήσιο, ψευδάργυρος, σίδηρος (III), χαλκός, χρώμιο (II), σίδηρος (II) και μαγγάνιο (II). Όταν μια μικρή ποσότητα αιθυλενοδιαμινοτετραοξικού οξέος (EDTA) εισάγεται σε αυτό το διάλυμα, εμφανίζεται ανταγωνισμός μεταξύ ιόντων μετάλλων και σύνδεσης με το σύμπλοκο σιδήρου (III), καθώς σχηματίζει το πιο σταθερό σύμπλοκο με το EDTA.

Η αλληλεπίδραση βιομετάλλων (Mb) και βιοσυνδετών (Lb), ο σχηματισμός και η καταστροφή ζωτικών βιοσυμπλεγμάτων (MbLb) λαμβάνουν χώρα συνεχώς στο σώμα:

Στο σώμα των ανθρώπων, των ζώων και των φυτών, υπάρχουν διάφοροι μηχανισμοί για την προστασία και τη διατήρηση αυτής της ισορροπίας από διάφορα ξενοβιοτικά (ξένες ουσίες), συμπεριλαμβανομένων των ιόντων βαρέων μετάλλων. Τα ιόντα των βαρέων μετάλλων που δεν είναι συνδεδεμένα σε ένα σύμπλοκο και τα υδρόξο σύμπλοκά τους είναι τοξικά σωματίδια (Mt). Σε αυτές τις περιπτώσεις, μαζί με την ισορροπία του φυσικού προσδέματος μετάλλου, μπορεί να προκύψει μια νέα ισορροπία, με το σχηματισμό πιο σταθερών ξένων συμπλεγμάτων που περιέχουν τοξικά μέταλλα (MtLb) ή τοξικούς συνδέτες (MbLt), τα οποία δεν πληρούν

βασικές βιολογικές λειτουργίες. Όταν εισέρχονται στο σώμα εξωγενή τοξικά σωματίδια, προκύπτουν συνδυασμένες ισορροπίες και, ως αποτέλεσμα, εμφανίζεται ανταγωνισμός διεργασιών. Η κυρίαρχη διαδικασία θα είναι αυτή που οδηγεί στον σχηματισμό της πιο σταθερής πολύπλοκης ένωσης:

Οι παραβιάσεις της ομοιόστασης του μεταλλικού συνδέτη προκαλούν μεταβολικές διαταραχές, αναστέλλουν τη δραστηριότητα των ενζύμων, καταστρέφουν σημαντικούς μεταβολίτες όπως το ATP, τις κυτταρικές μεμβράνες και διαταράσσουν τη βαθμίδα συγκέντρωσης ιόντων στα κύτταρα. Επομένως, δημιουργούνται συστήματα τεχνητής προστασίας. Η θεραπεία χηλίωσης (σύνθετη θεραπεία) παίρνει τη θέση της σε αυτή τη μέθοδο.

Η θεραπεία χηλίωσης είναι η απομάκρυνση τοξικών σωματιδίων από το σώμα, με βάση τη χηλίωσή τους με συμπλεκτικά στοιχεία s. Τα φάρμακα που χρησιμοποιούνται για την απομάκρυνση των τοξικών σωματιδίων που ενσωματώνονται στο σώμα ονομάζονται αποτοξινωτικά.(Lg). Η χηλίωση τοξικών ειδών με συμπλεγματικούς εστέρες μετάλλων (Lg) μετατρέπει τα τοξικά μεταλλικά ιόντα (Mt) σε μη τοξικές (MtLg) συνδεδεμένες μορφές κατάλληλες για απομόνωση και διείσδυση στη μεμβράνη, μεταφορά και αποβολή από το σώμα. Διατηρούν μια χηλική δράση στο σώμα τόσο για τον συνδέτη (σύμπλεγμα) όσο και για το μεταλλικό ιόν. Αυτό εξασφαλίζει την ομοιόσταση του μεταλλικού συνδετήρα του σώματος. Ως εκ τούτου, η χρήση σύνθετων στην ιατρική, την κτηνοτροφία και την παραγωγή καλλιεργειών παρέχει αποτοξίνωση του οργανισμού.

Οι βασικές θερμοδυναμικές αρχές της θεραπείας χηλίωσης μπορούν να διατυπωθούν σε δύο θέσεις.

I. Ένα αποτοξινωτικό (Lg) πρέπει να δεσμεύει αποτελεσματικά τοξικά ιόντα (Mt, Lt), οι νεοσχηματιζόμενες ενώσεις (MtLg) πρέπει να είναι ισχυρότερες από αυτές που υπήρχαν στο σώμα:

II. Το αποτοξινωτικό δεν πρέπει να καταστρέφει ζωτικές σύνθετες ενώσεις (MbLb). Οι ενώσεις που μπορούν να σχηματιστούν κατά την αλληλεπίδραση ενός αποτοξινωτικού και βιομεταλλικών ιόντων (MbLg) θα πρέπει να είναι λιγότερο ισχυρές από εκείνες που υπάρχουν στο σώμα:

7.11. ΕΦΑΡΜΟΓΗ ΣΥΜΠΛΟΚΩΝ ΚΑΙ ΣΥΜΠΛΟΚΩΝ ΣΤΗΝ ΙΑΤΡΙΚΗ

Τα μόρια της σύνθετης ύλης πρακτικά δεν υφίστανται διάσπαση ή καμία αλλαγή στο βιολογικό περιβάλλον, που είναι το σημαντικό φαρμακολογικό τους χαρακτηριστικό. Τα σύμπλοκα είναι αδιάλυτα στα λιπίδια και πολύ διαλυτά στο νερό, επομένως δεν διεισδύουν ή διεισδύουν ελάχιστα μέσω των κυτταρικών μεμβρανών και επομένως: 1) δεν απεκκρίνονται από τα έντερα. 2) η απορρόφηση των συμπλοκοποιητικών παραγόντων συμβαίνει μόνο όταν ενίονται (μόνο η πενικιλλαμίνη λαμβάνεται από το στόμα). 3) στο σώμα, τα σύμπλοκα κυκλοφορούν κυρίως στον εξωκυττάριο χώρο. 4) η απέκκριση από το σώμα πραγματοποιείται κυρίως μέσω των νεφρών. Αυτή η διαδικασία είναι γρήγορη.

Οι ουσίες που εξαλείφουν τις επιπτώσεις των δηλητηρίων στις βιολογικές δομές και αδρανοποιούν τα δηλητήρια μέσω χημικών αντιδράσεων ονομάζονται αντίδοτα.

Ένα από τα πρώτα αντίδοτα που χρησιμοποιήθηκαν στη θεραπεία χηλίωσης είναι το British Anti-Lewisite (BAL). Το Unithiol χρησιμοποιείται επί του παρόντος:

Αυτό το φάρμακο απομακρύνει αποτελεσματικά το αρσενικό, τον υδράργυρο, το χρώμιο και το βισμούθιο από το σώμα. Τα πιο ευρέως χρησιμοποιούμενα για δηλητηρίαση με ψευδάργυρο, κάδμιο, μόλυβδο και υδράργυρο είναι τα σύνθετα και τα σύνθετα. Η χρήση τους βασίζεται στο σχηματισμό ισχυρότερων συμπλοκών με ιόντα μετάλλων από σύμπλοκα των ίδιων ιόντων με ομάδες πρωτεϊνών, αμινοξέων και υδατανθράκων που περιέχουν θείο. Τα σκευάσματα EDTA χρησιμοποιούνται για την απομάκρυνση του μολύβδου. Η εισαγωγή μεγάλων δόσεων φαρμάκων στον οργανισμό είναι επικίνδυνη, καθώς δεσμεύουν ιόντα ασβεστίου, γεγονός που οδηγεί σε διαταραχή πολλών λειτουργιών. Επομένως, εφαρμόστε τετακίνη(CaNa 2 EDTA), το οποίο χρησιμοποιείται για την αφαίρεση μολύβδου, καδμίου, υδραργύρου, υττρίου, δημητρίου και άλλων μετάλλων σπάνιων γαιών και κοβαλτίου.

Από την πρώτη θεραπευτική χρήση της τετακίνης το 1952, αυτό το φάρμακο έχει χρησιμοποιηθεί ευρέως στην κλινική επαγγελματικών ασθενειών και συνεχίζει να είναι ένα απαραίτητο αντίδοτο. Ο μηχανισμός δράσης της τετακίνης είναι πολύ ενδιαφέρον. Τα ιόντα-τοξικά εκτοπίζουν το συντονισμένο ιόν ασβεστίου από την τετακίνη λόγω του σχηματισμού ισχυρότερων δεσμών με το οξυγόνο και το EDTA. Το ιόν ασβεστίου, με τη σειρά του, εκτοπίζει τα δύο εναπομείναντα ιόντα νατρίου:

Η τετακίνη εισάγεται στο σώμα με τη μορφή διαλύματος 5-10%, η βάση του οποίου είναι αλατούχο διάλυμα. Έτσι, ήδη 1,5 ώρα μετά την ενδοπεριτοναϊκή ένεση, το 15% της χορηγούμενης δόσης τετακίνης παραμένει στο σώμα, μετά από 6 ώρες - 3%, και μετά από 2 ημέρες - μόνο 0,5%. Το φάρμακο δρα αποτελεσματικά και γρήγορα όταν χρησιμοποιείται η μέθοδος εισπνοής χορήγησης τετακίνης. Απορροφάται γρήγορα και κυκλοφορεί στο αίμα για μεγάλο χρονικό διάστημα. Επιπλέον, η τετακίνη χρησιμοποιείται για την προστασία από την αέρια γάγγραινα. Αναστέλλει τη δράση των ιόντων ψευδαργύρου και κοβαλτίου, τα οποία είναι ενεργοποιητές του ενζύμου λεκιθινάση, που είναι μια τοξίνη αερίου γάγγραινας.

Η δέσμευση τοξικών ουσιών από την τετακίνη σε ένα χαμηλής τοξικότητας και πιο ανθεκτικό σύμπλεγμα χηλικών ενώσεων, το οποίο δεν καταστρέφεται και αποβάλλεται εύκολα από το σώμα μέσω των νεφρών, παρέχει αποτοξίνωση και ισορροπημένη τροφή μετάλλων. Κοντά σε δομή και σύνθεση σε προ-

Το paratam EDTA είναι το άλας νατρίου-ασβεστίου του διαιθυλενοτριαμίνης-πενταοξικού οξέος (CaNa 3 DTPA) - πεντακίνηκαι άλας νατρίου του διαιθυλενοτριαμινοπενταφωσφονικού οξέος (Na 6 DTPF) - τριμεφακίνη.Η πεντακίνη χρησιμοποιείται κυρίως για δηλητηρίαση με ενώσεις σιδήρου, καδμίου και μολύβδου, καθώς και για την απομάκρυνση ραδιονουκλεϊδίων (τεχνήτιο, πλουτώνιο, ουράνιο).

Άλας νατρίου του αιθυλενοδιαμινοδιισοπροπυλφωσφονικού οξέος (СаNa 2 EDTP) φωσφικίνηχρησιμοποιείται με επιτυχία για την απομάκρυνση του υδραργύρου, του μολύβδου, του βηρυλλίου, του μαγγανίου, των ακτινιδών και άλλων μετάλλων από το σώμα. Τα σύνθετα είναι πολύ αποτελεσματικά στην απομάκρυνση ορισμένων τοξικών ανιόντων. Για παράδειγμα, το αιθυλενοδιαμινοτετραοξικό άλας κοβαλτίου (II), το οποίο σχηματίζει σύμπλοκο μικτού υποκαταστάτη με CN-, μπορεί να συνιστάται ως αντίδοτο για τη δηλητηρίαση από κυάνιο. Μια παρόμοια αρχή βασίζεται σε μεθόδους για την απομάκρυνση τοξικών οργανικών ουσιών, συμπεριλαμβανομένων φυτοφαρμάκων που περιέχουν λειτουργικές ομάδες με άτομα δότη ικανά να αλληλεπιδρούν με το σύμπλοκο μέταλλο.

Ένα αποτελεσματικό φάρμακο είναι succimer(διμερκαπτοηλεκτρικό οξύ, διμερκαπτοηλεκτρικό οξύ, χημέτ). Δεσμεύει ισχυρά σχεδόν όλα τα τοξικά (Hg, As, Pb, Cd), αλλά αφαιρεί ιόντα βιογενών στοιχείων (Cu, Fe, Zn, Co) από το σώμα, επομένως δεν χρησιμοποιείται σχεδόν ποτέ.

Τα σύνθετα που περιέχουν φώσφορο είναι ισχυροί αναστολείς του σχηματισμού κρυστάλλων των φωσφορικών αλάτων και του οξαλικού ασβεστίου. Ως αντιασβεστοποιητικό φάρμακο στη θεραπεία της ουρολιθίασης, προτείνεται το ksidifon, ένα άλας καλίου-νάτριου της OEDP. Τα διφωσφονικά, επιπλέον, σε ελάχιστες δόσεις αυξάνουν την ενσωμάτωση του ασβεστίου στον οστικό ιστό, και εμποδίζουν την παθολογική του έξοδο από τα οστά. Το HEDP και άλλα διφωσφονικά προλαμβάνουν διάφορους τύπους οστεοπόρωσης, συμπεριλαμβανομένης της νεφρικής οστεοδυστροφίας, της περιοδοντικής

ny καταστροφή, καθώς και η καταστροφή του μεταμοσχευμένου οστού σε ζώα. Η αντι-αθηροσκληρωτική δράση του HEDP έχει επίσης περιγραφεί.

Στις Η.Π.Α., ένας αριθμός διφωσφονικών ενώσεων, ιδίως το HEDP, έχει προταθεί ως φαρμακευτικά σκευάσματα για τη θεραπεία ανθρώπων και ζώων που πάσχουν από μεταστατικό καρκίνο των οστών. Ρυθμίζοντας τη διαπερατότητα της μεμβράνης, τα διφωσφονικά προάγουν τη μεταφορά αντικαρκινικών φαρμάκων στο κύτταρο και, ως εκ τούτου, την αποτελεσματική θεραπεία διαφόρων ογκολογικών ασθενειών.

Ένα από τα επείγοντα προβλήματα της σύγχρονης ιατρικής είναι το καθήκον της ταχείας διάγνωσης διαφόρων ασθενειών. Από αυτή την άποψη, αναμφισβήτητο ενδιαφέρον παρουσιάζει μια νέα κατηγορία παρασκευασμάτων που περιέχουν κατιόντα ικανά να εκτελούν τις λειτουργίες ενός ανιχνευτή - ραδιενεργές μαγνητοχαλάρωση και φθορίζουσες ετικέτες. Τα ραδιοϊσότοπα ορισμένων μετάλλων χρησιμοποιούνται ως κύρια συστατικά των ραδιοφαρμάκων. Η χηλίωση των κατιόντων αυτών των ισοτόπων με τις σύνθετες καθιστά δυνατή την αύξηση της τοξικολογικής αποδοχής τους για τον οργανισμό, τη διευκόλυνση της μεταφοράς τους και τη διασφάλιση, εντός ορισμένων ορίων, της επιλεκτικότητας της συγκέντρωσης σε διάφορα όργανα.

Αυτά τα παραδείγματα σε καμία περίπτωση δεν εξαντλούν όλη την ποικιλία των μορφών εφαρμογής συμπλεγματικών στην ιατρική. Έτσι, το άλας δικαλίου του αιθυλενοδιαμινοτετραοξικού μαγνησίου χρησιμοποιείται για τη ρύθμιση της περιεκτικότητας σε υγρό στους ιστούς σε παθολογία. Το EDTA χρησιμοποιείται στη σύνθεση αντιπηκτικών εναιωρημάτων που χρησιμοποιούνται στον διαχωρισμό του πλάσματος του αίματος, ως σταθεροποιητής τριφωσφορικής αδενοσίνης στον προσδιορισμό της γλυκόζης στο αίμα, στη διαύγαση και αποθήκευση των φακών επαφής. Τα διφωσφονικά χρησιμοποιούνται ευρέως στη θεραπεία των ρευματοειδών παθήσεων. Είναι ιδιαίτερα αποτελεσματικά ως αντιαρθριτικοί παράγοντες σε συνδυασμό με αντιφλεγμονώδεις παράγοντες.

7.12. ΣΥΝΘΕΣΕΙΣ ΜΕ ΜΑΚΡΟΚΥΚΛΙΚΕΣ ΕΝΩΣΕΙΣ

Μεταξύ των φυσικών πολύπλοκων ενώσεων, ιδιαίτερη θέση κατέχουν τα μακροσυμπλέγματα που βασίζονται σε κυκλικά πολυπεπτίδια που περιέχουν εσωτερικές κοιλότητες ορισμένων μεγεθών, στις οποίες υπάρχουν πολλές ομάδες που περιέχουν οξυγόνο ικανές να δεσμεύουν κατιόντα αυτών των μετάλλων, συμπεριλαμβανομένου του νατρίου και του καλίου, των οποίων οι διαστάσεις αντιστοιχούν σε διαστάσεις της κοιλότητας. Τέτοιες ουσίες, όντας σε βιολογικές

Ρύζι. 7.2.Σύμπλεγμα βαλινομυκίνης με ιόν Κ+

υλικά, παρέχουν μεταφορά ιόντων μέσω μεμβρανών και γι' αυτό ονομάζονται ιονοφόρα.Για παράδειγμα, η βαλινομυκίνη μεταφέρει ένα ιόν καλίου κατά μήκος της μεμβράνης (Εικ. 7.2).

Με τη βοήθεια ενός άλλου πολυπεπτιδίου - γραμμικιδίνη ΑΤα κατιόντα νατρίου μεταφέρονται μέσω του μηχανισμού αναμετάδοσης. Αυτό το πολυπεπτίδιο διπλώνεται σε έναν «σωλήνα», η εσωτερική επιφάνεια του οποίου είναι επενδεδυμένη με ομάδες που περιέχουν οξυγόνο. Το αποτέλεσμα είναι

ένα επαρκώς μακρύ υδρόφιλο κανάλι με μια ορισμένη διατομή που αντιστοιχεί στο μέγεθος του ιόντος νατρίου. Το ιόν νατρίου, εισερχόμενο στο υδρόφιλο κανάλι από τη μία πλευρά, μεταφέρεται από τη μία στις άλλες ομάδες οξυγόνου, όπως μια κούρσα αναμετάδοσης μέσω ενός καναλιού αγωγιμότητας ιόντων.

Έτσι, ένα μόριο κυκλικού πολυπεπτιδίου έχει μια ενδομοριακή κοιλότητα, στην οποία μπορεί να εισέλθει ένα υπόστρωμα συγκεκριμένου μεγέθους και γεωμετρίας σύμφωνα με την αρχή ενός κλειδιού και μιας κλειδαριάς. Η κοιλότητα τέτοιων εσωτερικών υποδοχέων είναι επενδεδυμένη με ενεργά κέντρα (ενδουποδοχείς). Ανάλογα με τη φύση του μεταλλικού ιόντος, μπορεί να συμβεί μη ομοιοπολική αλληλεπίδραση (ηλεκτροστατική, δεσμός υδρογόνου, δυνάμεις van der Waals) με αλκαλικά μέταλλα και ομοιοπολική αλληλεπίδραση με μέταλλα αλκαλικών γαιών. Ως αποτέλεσμα αυτού, υπερμόρια- σύμπλοκα συναφή που αποτελούνται από δύο ή περισσότερα σωματίδια που συγκρατούνται μεταξύ τους από διαμοριακές δυνάμεις.

Οι πιο συνηθισμένοι στη ζωντανή φύση είναι οι τετράδοντοι μακρόκυκλοι - οι πορφίνες και τα κορρινοειδή που βρίσκονται κοντά τους στη δομή.Σχηματικά, ο τετραοδοντικός κύκλος μπορεί να αναπαρασταθεί με την ακόλουθη μορφή (Εικ. 7.3), όπου τα τόξα σημαίνουν τον ίδιο τύπο αλυσίδων άνθρακα που συνδέουν άτομα αζώτου δότη σε έναν κλειστό κύκλο. Τα R1, R2, R3, P4 είναι ρίζες υδρογονάνθρακα. M n+ - ιόν μετάλλου: σε ιόν Mg 2+ χλωροφύλλη, σε ιόν Fe 2+ αιμοσφαιρίνη, σε ιόν Cu 2+ αιμοκυανίνης, σε ιόν βιταμίνης Β 12 (κοβαλαμίνη) Co 3+.

Τα άτομα αζώτου του δότη βρίσκονται στις γωνίες του τετραγώνου (που υποδεικνύεται από τη διακεκομμένη γραμμή). Είναι στενά συντονισμένα στο χώρο. Έτσι

οι πορφυρίνες και τα κορινοειδή σχηματίζουν ισχυρά σύμπλοκα με κατιόντα διάφορα στοιχείαακόμη και μέταλλα αλκαλικών γαιών. Είναι σημαντικό ότι Ανεξάρτητα από την οδοντοστοιχία του συνδέτη, ο χημικός δεσμός και η δομή του συμπλόκου προσδιορίζονται από άτομα δότη.Για παράδειγμα, τα σύμπλοκα χαλκού με NH 3, αιθυλενοδιαμίνη και πορφυρίνη έχουν την ίδια τετραγωνική δομή και παρόμοια ηλεκτρονική διαμόρφωση. Αλλά οι πολυοδοντωτοί συνδέτες συνδέονται με μεταλλικά ιόντα πολύ πιο ισχυρά από τους μονοοδοντωτούς συνδέτες.

Ρύζι. 7.3.Τετραοδοντικός μακρόκυκλος

με τα ίδια άτομα δότη. Η ισχύς των συμπλοκών αιθυλενοδιαμίνης είναι 8-10 τάξεις μεγέθους μεγαλύτερη από την ισχύ των ίδιων μετάλλων με την αμμωνία.

Τα βιοοργανικά σύμπλοκα ιόντων μετάλλων με πρωτεΐνες ονομάζονται βιοσυστάδες -σύμπλοκα μεταλλικών ιόντων με μακροκυκλικές ενώσεις (Εικ. 7.4).

Ρύζι. 7.4.Σχηματική αναπαράσταση της δομής βιοσυστάδων ορισμένων μεγεθών συμπλεγμάτων πρωτεϊνών με ιόντα d-στοιχείων. Τύποι αλληλεπιδράσεων ενός μορίου πρωτεΐνης. M n+ - ενεργό κέντρο μεταλλικού ιόντος

Υπάρχει μια κοιλότητα μέσα στο βιοσυστάδα. Περιλαμβάνει ένα μέταλλο που αλληλεπιδρά με άτομα δότη των συνδετικών ομάδων: OH - , SH - , COO - , -NH 2 , πρωτεΐνες, αμινοξέα. Το πιο διάσημο μέταλλο-

Οι ενώσεις (ανθρακική ανυδράση, οξειδάση ξανθίνης, κυτοχρώματα) είναι βιοσυστάδες των οποίων οι κοιλότητες σχηματίζουν κέντρα ενζύμων που περιέχουν Zn, Mo, Fe, αντίστοιχα.

7.13. ΠΟΛΥΣΥΜΠΛΕΓΜΑΤΑ

Ετεροσθενή και ετεροπυρηνικά σύμπλοκα

Τα σύμπλοκα, τα οποία περιλαμβάνουν πολλά κεντρικά άτομα ενός ή διαφορετικών στοιχείων, ονομάζονται πολλαπλών πυρήνων.Η πιθανότητα σχηματισμού πολυπυρηνικών συμπλεγμάτων καθορίζεται από την ικανότητα ορισμένων προσδεμάτων να συνδέονται με δύο ή τρία μεταλλικά ιόντα. Τέτοιοι υποκαταστάτες ονομάζονται γέφυρα.Αντίστοιχα γέφυραονομάζονται συμπλέγματα. Κατ 'αρχήν, οι γέφυρες ενός ατόμου είναι επίσης δυνατές, για παράδειγμα:

Χρησιμοποιούν μεμονωμένα ζεύγη ηλεκτρονίων που ανήκουν στο ίδιο άτομο. Ο ρόλος των γεφυρών μπορεί να παίξει πολυατομικοί συνδέτες.Σε τέτοιες γέφυρες, χρησιμοποιούνται μη κοινά ζεύγη ηλεκτρονίων που ανήκουν σε διαφορετικά άτομα. πολυατομικός συνδέτης.

Α.Α. Grinberg και F.M. Ο Filinov μελέτησε ενώσεις γεφύρωσης της σύνθεσης, στις οποίες ο συνδέτης δεσμεύει σύνθετες ενώσεις του ίδιου μετάλλου, αλλά σε διαφορετικές καταστάσεις οξείδωσης. Ο G. Taube τους κάλεσε σύμπλοκα μεταφοράς ηλεκτρονίων.Διερεύνησε τις αντιδράσεις μεταφοράς ηλεκτρονίων μεταξύ των κεντρικών ατόμων διαφόρων μετάλλων. Συστηματικές μελέτες της κινητικής και του μηχανισμού των οξειδοαναγωγικών αντιδράσεων έχουν οδηγήσει στο συμπέρασμα ότι η μεταφορά ενός ηλεκτρονίου μεταξύ δύο συμπλεγμάτων είναι

προχωρά μέσω της προκύπτουσας γέφυρας συνδέτη. Η ανταλλαγή ενός ηλεκτρονίου μεταξύ 2 + και 2 + λαμβάνει χώρα μέσω του σχηματισμού ενός συμπλέγματος ενδιάμεσης γέφυρας (Εικ. 7.5). Η μεταφορά ηλεκτρονίων λαμβάνει χώρα μέσω του συνδετήρα γεφύρωσης χλωρίου, που καταλήγει στο σχηματισμό 2+ συμπλεγμάτων. 2+.

Ρύζι. 7.5.Μεταφορά ηλεκτρονίων σε ενδιάμεσο πολυπυρηνικό σύμπλεγμα

Μια ευρεία ποικιλία πολυπυρηνικών συμπλοκών έχει ληφθεί μέσω της χρήσης οργανικών προσδεμάτων που περιέχουν αρκετές ομάδες δότη. Η συνθήκη για τον σχηματισμό τους είναι μια τέτοια διάταξη ομάδων δότη στον συνδέτη που δεν επιτρέπει το κλείσιμο των κύκλων χηλικής ένωσης. Δεν είναι ασυνήθιστο για έναν συνδέτη να κλείνει τον κύκλο χηλικής ένωσης και ταυτόχρονα να λειτουργεί ως γέφυρα.

Η ενεργός αρχή της μεταφοράς ηλεκτρονίων είναι μέταλλα μετάπτωσης που εμφανίζουν αρκετές σταθερές καταστάσεις οξείδωσης. Αυτό δίνει ιόντα τιτανίου, σιδήρου και χαλκού ιδανικές ιδιότητες φορέα ηλεκτρονίων. Το σύνολο επιλογών για το σχηματισμό ετεροσθενών (HVA) και ετεροπυρηνικών συμπλεγμάτων (HNC) με βάση Ti και Fe φαίνεται στο Σχ. . 7.6.

αντίδραση

Καλείται η αντίδραση (1). διασταυρούμενη αντίδραση.Στις αντιδράσεις ανταλλαγής, το ενδιάμεσο θα είναι ετεροσθενή σύμπλοκα. Όλα τα θεωρητικά πιθανά σύμπλοκα σχηματίζονται στην πραγματικότητα σε διάλυμα υπό ορισμένες συνθήκες, κάτι που αποδεικνύεται από διάφορες φυσικοχημικές μελέτες.

Ρύζι. 7.6.Σχηματισμός ετεροσθενών συμπλοκών και ετεροπυρηνικών συμπλοκών που περιέχουν Ti και Fe

μεθόδους. Για να συμβεί μεταφορά ηλεκτρονίων, τα αντιδρώντα πρέπει να βρίσκονται σε καταστάσεις κοντά σε ενέργεια. Αυτή η απαίτηση ονομάζεται αρχή Franck-Condon. Η μεταφορά ηλεκτρονίων μπορεί να συμβεί μεταξύ ατόμων του ίδιου στοιχείου μετάπτωσης, τα οποία βρίσκονται σε διαφορετικούς βαθμούς οξείδωσης HWC, ή διαφορετικών στοιχείων HJC, η φύση των μεταλλικών κέντρων των οποίων είναι διαφορετική. Αυτές οι ενώσεις μπορούν να οριστούν ως σύμπλοκα μεταφοράς ηλεκτρονίων. Είναι βολικοί φορείς ηλεκτρονίων και πρωτονίων σε βιολογικά συστήματα. Η προσθήκη και η απελευθέρωση ενός ηλεκτρονίου προκαλεί αλλαγές μόνο στην ηλεκτρονική διαμόρφωση του μετάλλου, χωρίς να αλλάζει η δομή του οργανικού συστατικού του συμπλέγματος.Όλα αυτά τα στοιχεία έχουν αρκετές σταθερές καταστάσεις οξείδωσης (Ti +3 και +4, Fe +2 και +3, Cu +1 και +2). Κατά τη γνώμη μας, σε αυτά τα συστήματα αποδίδεται από τη φύση του ένας μοναδικός ρόλος διασφάλισης της αναστρεψιμότητας των βιοχημικών διεργασιών με ελάχιστο ενεργειακό κόστος. Οι αναστρέψιμες αντιδράσεις περιλαμβάνουν αντιδράσεις που έχουν θερμοδυναμικές και θερμοχημικές σταθερές από 10 -3 έως 10 3 και με μικρή τιμή ΔG o και Ε οδιαδικασίες. Υπό αυτές τις συνθήκες, οι αρχικές ουσίες και τα προϊόντα αντίδρασης μπορεί να είναι σε συγκρίσιμες συγκεντρώσεις. Κατά την αλλαγή τους σε ένα συγκεκριμένο εύρος, είναι εύκολο να επιτευχθεί η αναστρεψιμότητα της διαδικασίας, επομένως, στα βιολογικά συστήματα, πολλές διεργασίες είναι ταλαντευτικής (κυματικής) φύσης. Τα συστήματα οξειδοαναγωγής που περιέχουν τα παραπάνω ζεύγη καλύπτουν ένα ευρύ φάσμα δυναμικών, γεγονός που τους επιτρέπει να εισέλθουν σε αλληλεπιδράσεις που συνοδεύονται από μέτριες αλλαγές στο Δ Πηγαίνωκαι E°, με πολλά υποστρώματα.

Η πιθανότητα σχηματισμού HVA και HJA αυξάνεται σημαντικά όταν το διάλυμα περιέχει δυνητικά γεφυροποιητικούς συνδέτες, π.χ. μόρια ή ιόντα (αμινοξέα, υδροξυοξέα, σύνθετες κ.λπ.) ικανά να συνδέουν δύο μεταλλικά κέντρα ταυτόχρονα. Η πιθανότητα μετεγκατάστασης ηλεκτρονίων στο GWC συμβάλλει στη μείωση του γεμάτη ενέργειασυγκρότημα.

Πιο ρεαλιστικά, το σύνολο των πιθανών επιλογών για το σχηματισμό HWC και HJA, στα οποία η φύση των μεταλλικών κέντρων είναι διαφορετική, φαίνεται στο Σχ. 7.6. Μια λεπτομερής περιγραφή του σχηματισμού HVA και HNA και ο ρόλος τους στα βιοχημικά συστήματα εξετάζονται στις εργασίες του A.N. Glebova (1997). Τα ζεύγη οξειδοαναγωγής πρέπει να προσαρμοστούν δομικά μεταξύ τους, τότε η μεταφορά καθίσταται δυνατή. Επιλέγοντας τα συστατικά του διαλύματος, μπορεί κανείς να «επιμηκύνει» την απόσταση στην οποία ένα ηλεκτρόνιο μεταφέρεται από τον αναγωγικό παράγοντα στον οξειδωτικό παράγοντα. Με μια συντονισμένη κίνηση σωματιδίων, ένα ηλεκτρόνιο μπορεί να μεταφερθεί σε μεγάλες αποστάσεις από τον κυματικό μηχανισμό. Ως «διάδρομος» μπορεί να είναι μια ενυδατωμένη πρωτεϊνική αλυσίδα κλπ. Η πιθανότητα μεταφοράς ηλεκτρονίων σε απόσταση έως και 100Α είναι μεγάλη. Το μήκος του «διαδρόμου» μπορεί να αυξηθεί με πρόσθετα (ιόντα μετάλλων αλκαλίων, ηλεκτρολύτες υποστήριξης). Αυτό ανοίγει μεγάλες ευκαιρίες στον τομέα του ελέγχου της σύνθεσης και των ιδιοτήτων των HWC και HJA. Στα διαλύματα παίζουν το ρόλο ενός είδους «μαύρου κουτιού» γεμάτου με ηλεκτρόνια και πρωτόνια. Ανάλογα με τις περιστάσεις, μπορεί να τα δώσει σε άλλα εξαρτήματα ή να αναπληρώσει τα «αποθέματά» του. Η αναστρεψιμότητα των αντιδράσεων που τις περιλαμβάνουν καθιστά δυνατή την επανειλημμένη συμμετοχή σε κυκλικές διεργασίες. Τα ηλεκτρόνια μετακινούνται από το ένα μεταλλικό κέντρο στο άλλο, ταλαντώνονται μεταξύ τους. Το σύνθετο μόριο παραμένει ασύμμετρο και μπορεί να λάβει μέρος σε διεργασίες οξειδοαναγωγής. Το HWC και το HJAC συμμετέχουν ενεργά σε ταλαντωτικές διεργασίες σε βιολογικά μέσα. Αυτός ο τύπος αντίδρασης ονομάζεται ταλαντωτικές αντιδράσεις.Βρίσκονται στην ενζυματική κατάλυση, στη σύνθεση πρωτεϊνών και σε άλλες βιοχημικές διεργασίες που συνοδεύουν βιολογικά φαινόμενα. Αυτές περιλαμβάνουν περιοδικές διεργασίες κυτταρικού μεταβολισμού, κύματα δραστηριότητας στον καρδιακό ιστό, στον εγκεφαλικό ιστό και διεργασίες που συμβαίνουν σε επίπεδο οικολογικών συστημάτων. Ένα σημαντικό στάδιο του μεταβολισμού είναι η διάσπαση του υδρογόνου από τα θρεπτικά συστατικά. Σε αυτή την περίπτωση, τα άτομα υδρογόνου περνούν στην ιοντική κατάσταση και τα ηλεκτρόνια που διαχωρίζονται από αυτά εισέρχονται στην αναπνευστική αλυσίδα και δίνουν την ενέργειά τους στο σχηματισμό του ATP. Όπως έχουμε διαπιστώσει, τα συμπλεγματικά τιτανίου είναι ενεργοί φορείς όχι μόνο ηλεκτρονίων, αλλά και πρωτονίων. Η ικανότητα των ιόντων τιτανίου να εκπληρώνουν το ρόλο τους στο ενεργό κέντρο ενζύμων όπως οι καταλάσες, οι υπεροξειδάσες και τα κυτοχρώματα καθορίζεται από υψηλή ικανότηταστη συμπλοκοποίηση, το σχηματισμό της γεωμετρίας ενός συντονισμένου ιόντος, το σχηματισμό πολυπυρηνικών HVA και HNA διαφόρων συνθέσεων και ιδιοτήτων ως συνάρτηση του pH, τη συγκέντρωση του μεταβατικού στοιχείου Ti και του οργανικού συστατικού του συμπλόκου και τη μοριακή τους αναλογία . Αυτή η ικανότητα εκδηλώνεται με αύξηση της επιλεκτικότητας του συμπλόκου

σε σχέση με υποστρώματα, προϊόντα μεταβολικών διεργασιών, ενεργοποίηση δεσμών στο σύμπλοκο (ένζυμο) και στο υπόστρωμα μέσω συντονισμού και αλλαγές στο σχήμα του υποστρώματος σύμφωνα με τις στερικές απαιτήσεις του ενεργού κέντρου.

Οι ηλεκτροχημικοί μετασχηματισμοί στο σώμα που σχετίζονται με τη μεταφορά ηλεκτρονίων συνοδεύονται από μια αλλαγή στον βαθμό οξείδωσης των σωματιδίων και την εμφάνιση ενός οξειδοαναγωγικού δυναμικού στο διάλυμα. Μεγάλος ρόλοςσε αυτούς τους μετασχηματισμούς, ανήκει στα πολυπυρηνικά σύμπλοκα HVA και HNA. Είναι ενεργοί ρυθμιστές των διεργασιών των ελεύθερων ριζών, ένα σύστημα για τη χρήση ενεργών ειδών οξυγόνου, υπεροξειδίου του υδρογόνου, οξειδωτικών παραγόντων, ριζών και εμπλέκονται στην οξείδωση των υποστρωμάτων, καθώς και στη διατήρηση της αντιοξειδωτικής ομοιόστασης, στην προστασία του οργανισμού από τις οξειδωτικές στρες.Η ενζυματική τους δράση στα βιοσυστήματα είναι παρόμοια με τα ένζυμα (κυτοχρώματα, υπεροξειδική δισμουτάση, καταλάση, υπεροξειδάση, αναγωγάση γλουταθειόνης, αφυδρογονάσες). Όλα αυτά υποδηλώνουν υψηλές αντιοξειδωτικές ιδιότητες των συμπλοκοποιητικών στοιχείων μετάπτωσης.

7.14. ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΚΑΙ ΕΡΓΑΣΙΕΣ ΓΙΑ ΑΥΤΟΕΛΕΓΧΟ ΕΤΟΙΜΙΑΣ ΓΙΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ ΚΑΙ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ

1. Δώστε την έννοια των σύνθετων ενώσεων. Σε τι διαφέρουν από τα διπλά άλατα και τι κοινό έχουν;

2. Φτιάξτε τύπους πολύπλοκων ενώσεων σύμφωνα με την ονομασία τους: διυδροξοτετραχλωρολευκοχρυσικό αμμώνιο (IV), τριαμμιντρινιτροκοβάλτιο (III), δώστε τα χαρακτηριστικά τους. υποδεικνύουν τη σφαίρα εσωτερικού και εξωτερικού συντονισμού· το κεντρικό ιόν και ο βαθμός οξείδωσής του: προσδέματα, ο αριθμός και η πυκνότητά τους. τη φύση των συνδέσεων. Γράψτε την εξίσωση διάστασης σε υδατικό διάλυμα και την έκφραση για τη σταθερά σταθερότητας.

3. Γενικές ιδιότητες σύνθετων ενώσεων, διάσταση, σταθερότητα συμπλοκών, χημικές ιδιότητες συμπλοκών.

4. Πώς χαρακτηρίζεται η αντιδραστικότητα των συμπλεγμάτων από θερμοδυναμικές και κινητικές θέσεις;

5. Ποια αμινο σύμπλοκα θα είναι πιο ανθεκτικά από τον τετρααμινο-χαλκό (II), και ποια θα είναι λιγότερο ανθεκτικά;

6. Δώστε παραδείγματα μακροκυκλικών συμπλοκών που σχηματίζονται από ιόντα μετάλλων αλκαλίων. ιόντα d-στοιχείων.

7. Σε ποια βάση ταξινομούνται τα σύμπλοκα ως χηλικά; Δώστε παραδείγματα χηλικών και μη χηλικών συμπλόκων ενώσεων.

8. Χρησιμοποιώντας το παράδειγμα του γλυκινικού χαλκού, δώστε την έννοια των ενδοσύνθετων ενώσεων. Γράψτε τον συντακτικό τύπο του συμπλεκτονικού μαγνησίου με αιθυλενοδιαμινοτετραοξικό οξύ σε μορφή νατρίου.

9. Δώστε ένα σχηματικό δομικό θραύσμα οποιουδήποτε πολυπυρηνικού συμπλέγματος.

10. Ορίστε τα πολυπυρηνικά, ετεροπυρηνικά και ετεροσθενή σύμπλοκα. Ο ρόλος των μετάλλων μετάπτωσης στο σχηματισμό τους. Βιολογικός ρόλοςστοιχεία στοιχείων.

11.Τι τύποι χημικός δεσμόςυπάρχουν σε σύνθετες ενώσεις;

12. Καταγράψτε τους κύριους τύπους υβριδισμού ατομικών τροχιακών που μπορεί να συμβεί στο κεντρικό άτομο του συμπλέγματος. Ποια είναι η γεωμετρία του συμπλέγματος ανάλογα με το είδος του υβριδισμού;

13. Με βάση την ηλεκτρονική δομή των ατόμων των στοιχείων των μπλοκ s-, p- και d, συγκρίνετε την ικανότητα σχηματισμού συμπλόκου και τη θέση τους στη χημεία των συμπλεγμάτων.

14. Ορίστε τα σύνθετα και τα σύνθετα. Δώστε παραδείγματα από τα πιο χρησιμοποιούμενα στη βιολογία και την ιατρική. Δώστε τις θερμοδυναμικές αρχές στις οποίες βασίζεται η θεραπεία χηλίωσης. Η χρήση σύνθετων για την εξουδετέρωση και αποβολή των ξενοβιοτικών από τον οργανισμό.

15. Εξετάστε τις κύριες περιπτώσεις παραβίασης της ομοιόστασης μετάλλου-συνδέτη στο ανθρώπινο σώμα.

16. Δώστε παραδείγματα βιοσύνθετων ενώσεων που περιέχουν σίδηρο, κοβάλτιο, ψευδάργυρο.

17. Παραδείγματα ανταγωνιστικών διεργασιών που περιλαμβάνουν αιμοσφαιρίνη.

18. Ο ρόλος των μεταλλικών ιόντων στα ένζυμα.

19. Εξηγήστε γιατί για το κοβάλτιο σε σύμπλοκα με σύμπλοκα προσδέματα (πολυοδοντωτό) η κατάσταση οξείδωσης +3 είναι πιο σταθερή και στα συνηθισμένα άλατα, όπως αλογονίδια, θειικά, νιτρικά, η κατάσταση οξείδωσης είναι +2;

20. Για τον χαλκό χαρακτηριστικές είναι οι καταστάσεις οξείδωσης +1 και +2. Μπορεί ο χαλκός να καταλύσει τις αντιδράσεις μεταφοράς ηλεκτρονίων;

21. Μπορεί ο ψευδάργυρος να καταλύσει αντιδράσεις οξειδοαναγωγής;

22. Ποιος είναι ο μηχανισμός δράσης του υδραργύρου ως δηλητηρίου;

23. Αναφέρετε το οξύ και τη βάση στην αντίδραση:

AgNO 3 + 2NH 3 \u003d NO 3.

24. Εξηγήστε γιατί το άλας καλίου-νάτριου του υδροξυαιθυλιδενοδιφωσφονικού οξέος και όχι το HEDP χρησιμοποιείται ως φάρμακο.

25. Πώς πραγματοποιείται η μεταφορά ηλεκτρονίων στο σώμα με τη βοήθεια μεταλλικών ιόντων, που αποτελούν μέρος βιοσύνθετων ενώσεων;

7.15. ΤΕΣΤ

1. Η κατάσταση οξείδωσης του κεντρικού ατόμου στο σύμπλοκο ιόν είναι 2- είναι ίσο με:

α)-4;

β) +2;

σε 2?

δ) +4.

2. Το πιο σταθερό σύμπλοκο ιόν:

α) 2-, Kn = 8,5x10 -15;

β) 2-, Kn = 1,5x10 -30;

γ) 2-, Kn = 4x10 -42;

δ) 2-, Kn = 1x10 -21.

3. Το διάλυμα περιέχει 0,1 mol της ένωσης PtCl 4 4NH 3. Αντιδρώντας με AgNO 3, σχηματίζει 0,2 mol ιζήματος AgCl. Δώστε στην αρχική ουσία τον τύπο συντονισμού:

α)Cl;

β) Cl3;

γ) Cl2;

δ) Cl 4 .

4. Ποιο είναι το σχήμα των συμπλεγμάτων που σχηματίζονται ως αποτέλεσμα sp 3 d 2-gi- αναπαραγωγή?

1) τετράεδρο?

2) τετράγωνο?

4) τριγωνική διπυραμίδα.

5) γραμμικό.

5. Επιλέξτε τον τύπο για την ένωση θειικό πεντααμμινοχλωροκοβάλτιο (III):

α) Να 3 ;

6) [CoCl2 (NH3) 4]Cl;

γ) K2 [Co(SCN) 4];

δ) SO 4 ;

ε) [Συν(Η 2 O) 6 ] C1 3 .

6. Ποιοι υποκαταστάτες είναι πολυοδοντωτοί;

α) C1 -;

β) Η2Ο;

γ) αιθυλενοδιαμίνη;

δ) NH3;

ε) SCN - .

7. Οι σύνθετοι παράγοντες είναι:

α) άτομα δότη ζεύγους ηλεκτρονίων.

γ) άτομα- και ιόντα-δέκτες ζευγών ηλεκτρονίων.

δ) άτομα- και ιόντα-δότες ζευγών ηλεκτρονίων.

8. Τα στοιχεία με τη μικρότερη ικανότητα σύνθετου χαρακτήρα είναι:

όπως και; γ) δ;

σι) Π; δ) στ

9. Ligands είναι:

α) Μόρια δότη ζευγών ηλεκτρονίων.

β) ιόντα-δέκτες ζευγών ηλεκτρονίων.

γ) μόρια- και ιόντα-δότες ζευγών ηλεκτρονίων.

δ) μόρια- και ιόντα-δέκτες ζευγών ηλεκτρονίων.

10. Επικοινωνία στη σφαίρα εσωτερικού συντονισμού του συγκροτήματος:

α) ομοιοπολική ανταλλαγή.

β) ομοιοπολικός δότης-δέκτης.

γ) ιοντικό;

δ) υδρογόνο.

11. Ο καλύτερος παράγοντας συμπλοκοποίησης θα είναι:

Πνευματικά δικαιώματα OJSC "Central Design Bureau "BIBCOM" & LLC "Agency Kniga-Service" Ως χειρόγραφο Semenova Maria Gennadievna HOMO-LIGAND AND HETERO-LIGAND COORDINATION COMPOUNDS OF COBALT(II) AND NICKEL(II) ME CENTREY BOSSARMETXMONX –0,02 ΥΔΡΟΑΔΙΚΑ ΟΞΕΑ ανόργανη χημεία ΠΕΡΙΛΗΨΗ της διατριβής για το πτυχίο του υποψηφίου χημικών επιστημών Kazan - 2011 Copyright OJSC "Central Design Bureau" BIBCOM " & LLC "Agency Book-Service" 2 Η εργασία έγινε στο Κρατικό Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Ανώτατων Επαγγελματική Εκπαίδευση "Udmurt State University" Επόπτης: Διδάκτωρ Χημικών Επιστημών, Καθηγητής Kornev Victor Ivanovich Επίσημοι αντίπαλοι: Διδάκτωρ Χημικών Επιστημών, Καθηγητής Valentin Konstantinovich Polovnyak Υποψήφιος Χημικών Επιστημών, Καθηγητής Valentin Vasilyevich Sentemov Κορυφαίος οργανισμός: Kazanga Region200Vol .03 στο Κρατικό Τεχνικό του Καζάν Παιδαγωγικό Πανεπιστήμιο στη διεύθυνση: 420015, Kazan, st. Καρλ Μαρξ, π. 68 (αίθουσα συνεδριάσεων του Ακαδημαϊκού Συμβουλίου). Η διατριβή βρίσκεται στο επιστημονική βιβλιοθήκη Κρατικό Τεχνολογικό Πανεπιστήμιο του Καζάν. Η περίληψη στάλθηκε "___" Απρίλιος 2011 Επιστημονικός γραμματέας του συμβουλίου διατριβής Tretyakova A.Ya. Copyright JSC "Central Design Bureau "BIBCOM" & LLC "Agency Book-Service" 3 ΓΕΝΙΚΑ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΤΗΣ ΕΡΓΑΣΙΑΣ Επικαιρότητα του θέματος. Η μελέτη των κανονικοτήτων του σχηματισμού συμπλοκών ετεροσυνδέτη σε συστήματα ισορροπίας είναι ένα από τα κύρια προβλήματα της χημείας συντονισμού, η οποία είναι άρρηκτα συνδεδεμένη με την εφαρμογή καινοτόμων χημικών τεχνολογιών. Η μελέτη του σχηματισμού συμπλόκου του κοβαλτίου (II) και του νικελίου (II) με συμπλόκους και δικαρβοξυλικά οξέα σε υδατικά διαλύματα είναι πολύ χρήσιμη για την τεκμηρίωση και τη μοντελοποίηση χημικών διεργασιών σε συστήματα πολυσυστατικών. Η συνθετική διαθεσιμότητα και οι ευρείες δυνατότητες τροποποίησης αυτών των προσδεμάτων δημιουργούν μια μεγάλη δυνατότητα δημιουργίας συνθέσεων που σχηματίζουν σύμπλοκα με βάση αυτά με το απαιτούμενο σύνολο ιδιοτήτων. Οι πληροφορίες που είναι διαθέσιμες στη βιβλιογραφία σχετικά με τις ενώσεις συντονισμού του κοβαλτίου (II) και του νικελίου (II) με τους συνδέτες που μελετήθηκαν είναι ανεπαρκώς συστηματοποιημένες και ελλιπείς για έναν αριθμό προσδεμάτων. Πρακτικά δεν υπάρχουν πληροφορίες για τη συμπλοκοποίηση ετεροσυνδέτη. Λαμβάνοντας υπόψη ότι τα σύμπλοκα του Co(II) και του Ni(II) με τα αντιδραστήρια που εξετάζονται δεν έχουν μελετηθεί επαρκώς και τα αποτελέσματα που λαμβάνονται είναι πολύ αντιφατικά, η μελέτη των ιοντικών ισορροπιών σε αυτά τα συστήματα και υπό τις ίδιες πειραματικές συνθήκες είναι πολύ σημαντικό. Μόνο λαμβάνοντας υπόψη όλους τους τύπους αλληλεπιδράσεων μπορεί να δώσει μια επαρκή εικόνα της κατάστασης ισορροπίας σε πολύπλοκα συστήματα πολλαπλών συστατικών. Υπό το πρίσμα των παραπάνω σκέψεων, η συνάφεια των στοχευμένων και συστηματικών μελετών των διεργασιών σχηματισμού συμπλόκου αλάτων κοβαλτίου (II) και νικελίου (II) με συμπλόκους και δικαρβοξυλικά οξέα για τη χημεία συντονισμού φαίνεται προφανής και σημαντική. Στόχοι εργασίας. Προσδιορισμός ισορροπιών και αναγνώριση χαρακτηριστικών του σχηματισμού συμπλοκών ομο- και ετεροσυνδέτη κοβαλτίου(ΙΙ) και νικελίου(ΙΙ) με μονοαμινοκαρβοξυμεθυλοσυμπλοκόνες και κορεσμένα δικαρβοξυλικά οξέα σε υδατικά διαλύματα. Για την επίτευξη του επιδιωκόμενου στόχου, τέθηκαν οι ακόλουθες εργασίες:  πειραματική μελέτη των ιδιοτήτων οξέος-βάσης των μελετηθέντων προσδεμάτων, καθώς και των συνθηκών για το σχηματισμό συμπλόκων ομο- και ετεροσυνδέτη κοβαλτίου (II) και νικελίου (II) στο ένα ευρύ φάσμα τιμών pH και συγκεντρώσεων αντιδραστηρίων.  προσδιορίζει τη στοιχειομετρία των συμπλεγμάτων σε δυαδικά και τριμερή συστήματα.  να πραγματοποιήσει μαθηματική μοντελοποίηση σύνθετων διαδικασιών σχηματισμού λαμβάνοντας υπόψη την πληρότητα όλων των ισορροπιών που πραγματοποιούνται στα συστήματα που μελετήθηκαν. Πνευματικά δικαιώματα OJSC «Central Design Bureau «BIBCOM» & LLC «Agency Kniga-Service» 4  για τον προσδιορισμό του εύρους τιμών pH για την ύπαρξη συμπλεγμάτων και το μερίδιο της συσσώρευσής τους.  να υπολογίσει τις σταθερές σταθερότητας των συμπλεγμάτων που βρέθηκαν.  Προσδιορίστε τις σταθερές συναναλογικότητας των αντιδράσεων και εξάγετε συμπέρασμα για τη συμβατότητα των προσδεμάτων στη σφαίρα συντονισμού των μεταλλικών κατιόντων. Επιστημονική καινοτομία. Για πρώτη φορά, μια συστηματική μελέτη συμπλοκών ομο- και ετεροσυνδέτη κοβαλτίου (II) και νικελίου (II) με μονοαμινο καρβοξυμεθυλ χηλικούς παράγοντες: ιμινοδιοξικό (IDA, H2Ida), 2-υδροξυαιθυλιμινοδιοξικό (HEIDA, H2Heida), νιτριλοθειοξικό (NTA, H3N ), μεθυλογλυκινδιοοξικά (MGDA, H3Mgda) και δικαρβοξυλικά οξέα της περιοριστικής σειράς: οξαλικό (H2Ox), μηλονικό (H2Mal) και ηλεκτρικό (H2Suc). Η αλληλεπίδραση στα διαλύματα εξετάζεται από τη σκοπιά της πολυσυστατικής φύσης των υπό μελέτη συστημάτων, η οποία καθορίζει την παρουσία ποικίλων ανταγωνιστικών αντιδράσεων στη λύση. Νέα είναι τα αποτελέσματα μιας ποσοτικής περιγραφής ομοιογενών ισορροπιών σε συστήματα που περιέχουν άλατα κοβαλτίου (II) και νικελίου (II), καθώς και μονοαμινικά σύμπλοκα και δικαρβοξυλικά οξέα. Η στοιχειομετρία των συμπλοκών ετεροσυνδέτη ταυτοποιήθηκε για πρώτη φορά, προσδιορίστηκαν οι σταθερές ισορροπίας των αντιδράσεων και οι σταθερές σταθερότητας των συμπλοκών Co(II) και Ni(II) με τους μελετηθέντες συνδέτες. πρακτική αξία. Προτείνεται μια τεκμηριωμένη προσέγγιση για τη μελέτη του σχηματισμού συμπλόκου κοβαλτίου (II) και νικελίου (II) με μονοαμινοκαρβοξυμεθυλικές συμπλόκους και δικαρβοξυλικά οξέα της περιοριστικής σειράς χρησιμοποιώντας διάφορες φυσικοχημικές μεθόδους έρευνας. μέταλλα. Μια ολοκληρωμένη ανάλυση των μελετηθέντων συστημάτων από την άποψη της στοιχειομετρίας και της θερμοδυναμικής σταθερότητας των συμπλεγμάτων κοβαλτίου(II) και νικελίου(II) κατέστησε δυνατό τον καθορισμό ορισμένων κανονικοτήτων μεταξύ της δομής των χηλικών ενώσεων και των ιδιοτήτων συμπλοκοποίησης τους. Αυτή η πληροφορία μπορεί να είναι χρήσιμη στην ανάπτυξη ποσοτικών μεθόδων για τον προσδιορισμό και την κάλυψη των κατιόντων που μελετήθηκαν χρησιμοποιώντας συνθέσεις συμπλοκοποίησης που βασίζονται σε σύμπλοκες και δικαρβοξυλικά οξέα. Οι πληροφορίες που λαμβάνονται μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη δημιουργία τεχνολογικών λύσεων με επιθυμητές ιδιότητες και καλά χαρακτηριστικά απόδοσης. Πνευματικά δικαιώματα OJSC "Central Design Bureau" BIBCOM " & LLC "Agency Kniga-Service" 5 Οι τιμές που βρέθηκαν των σταθερών ισορροπίας αντίδρασης μπορούν να ληφθούν ως αναφορά. Τα δεδομένα που λαμβάνονται στην εργασία είναι χρήσιμα για τη χρήση τους στην εκπαιδευτική διαδικασία. Οι κύριες διατάξεις που υποβλήθηκαν για υπεράσπιση:  τα αποτελέσματα της μελέτης των ιδιοτήτων οξέος-βάσης, των πρωτολυτικών ισορροπιών και των μορφών ύπαρξης των μελετηθέντων προσδεμάτων.  μοτίβα σχηματισμού συμπλοκών ομο- και ετεροσυνδέτη κοβαλτίου (II) και νικελίου (II) με μονοαμινο καρβοξυμεθυλοσυμπλοκόνες και δικαρβοξυλικά οξέα υπό συνθήκες ποικίλων ανταγωνιστικών αλληλεπιδράσεων.  αποτελέσματα μαθηματικής μοντελοποίησης ισορροπιών σε πολύπλοκα πολυσυστατικά συστήματα σύμφωνα με δεδομένα φασματοφωτομετρίας και ποτενσιομετρίας.  την επίδραση διαφόρων παραγόντων στις διαδικασίες σχηματισμού συμπλόκου στα υπό μελέτη συστήματα.  στοιχειομετρία συμπλόκων, σταθερές ισορροπίας αντιδράσεων, σταθερές συναναλογίας και σταθερότητας των σχηματισθέντων συμπλόκων, εύρη pH σχηματισμού και ύπαρξής τους, καθώς και η επίδραση των συγκεντρώσεων συνδέτη στο μερίδιο συσσώρευσης συμπλοκών. Προσωπική συμβολή του συγγραφέα. Ο συγγραφέας ανέλυσε την κατάσταση του προβλήματος στην αρχή της μελέτης, διατύπωσε το στόχο, πραγματοποίησε την πειραματική εργασία, συμμετείχε στην ανάπτυξη των θεωρητικών θεμελίων του αντικειμένου της έρευνας, συζήτησε τα αποτελέσματα και τα υπέβαλε για δημοσίευση. Τα κύρια συμπεράσματα για την εργασία που πραγματοποιήθηκε διατυπώνονται από τον διδακτορικό. Έγκριση εργασιών. Τα κύρια αποτελέσματα της διατριβής αναφέρθηκαν στο XXIV International Chugaev Conference on Coordination Compounds (Αγία Πετρούπολη, 2009), στο Πανρωσικό Συνέδριο "Chemical Analysis" (Μόσχα - Klyazma, 2008), στο IX Russian University Academic Scientific and Πρακτικό Συνέδριο (Izhevsk, 2008) , καθώς και στα ετήσια τελικά συνέδρια του Κρατικού Πανεπιστημίου Udmurt. Δημοσιεύσεις. Το υλικό της διατριβής παρουσιάζεται σε 14 δημοσιεύσεις, συμπεριλαμβανομένων 6 διατριβών εκθέσεων σε Πανρωσικά και Διεθνή επιστημονικά συνέδρια και 8 άρθρα, μεταξύ των οποίων 5 δημοσιεύονται σε περιοδικά που περιλαμβάνονται στον Κατάλογο των κορυφαίων επιστημονικών περιοδικών με κριτές και των προτεινόμενων δημοσιεύσεων από την Ανώτατη Επιτροπή Πιστοποίησης του Υπουργείου Παιδείας και Επιστημών της Ρωσίας. Copyright OJSC "Central Design Bureau" BIBCOM " & LLC "Agency Book-Service" 6 Δομή και όγκος της διατριβής. Η διπλωματική εργασία αποτελείται από μια εισαγωγή, μια βιβλιογραφική ανασκόπηση, ένα πειραματικό μέρος, μια συζήτηση των αποτελεσμάτων, τα συμπεράσματα και μια λίστα αναφορών. Το υλικό της εργασίας παρουσιάζεται σε 168 σελίδες, μεταξύ των οποίων 47 σχήματα και 13 πίνακες. Ο κατάλογος της αναφερόμενης βιβλιογραφίας περιέχει 208 τίτλους έργων εγχώριων και ξένων συγγραφέων. ΚΥΡΙΟ ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΟ ΤΗΣ ΕΡΓΑΣΙΑΣ Η μελέτη των διεργασιών σχηματισμού συμπλόκου πραγματοποιήθηκε με φασματοφωτομετρικές και ποτενσιομετρικές μεθόδους. Η οπτική πυκνότητα των διαλυμάτων μετρήθηκε σε φασματοφωτόμετρα SF-26 και SF-56 χρησιμοποιώντας μια ειδικά κατασκευασμένη κυψέλη τεφλόν με γυαλιά χαλαζία και ένα απορροφητικό στρώμα πάχους 5 εκ. Ένα τέτοιο στοιχείο καθιστά δυνατή την ταυτόχρονη μέτρηση της τιμής του pH και της οπτικής πυκνότητας του μια λύση. Όλες οι καμπύλες Α = f(ρΗ) ελήφθησαν με φασματοφωτομετρική τιτλοδότηση. Η μαθηματική επεξεργασία των αποτελεσμάτων πραγματοποιήθηκε με τη χρήση του προγράμματος CPESSP. Η μελέτη της συμπλοκοποίησης σε δυαδικά και τριμερή συστήματα βασίστηκε στην αλλαγή του σχήματος των φασμάτων απορρόφησης και της οπτικής πυκνότητας των υπερχλωρικών διαλυμάτων Co(II) και Ni(II) παρουσία συμπλεγμάτων και δικαρβοξυλικών οξέων. Επιπλέον, έχουμε κατασκευάσει θεωρητικά μοντέλα συμπλοκοποίησης για τριμερή συστήματα χωρίς να λαμβάνεται υπόψη η συμπλοκοποίηση ετεροσυνδέτη. Κατά τη σύγκριση των θεωρητικών εξαρτήσεων A = f(pH) με τις πειραματικές, αποκαλύφθηκαν αποκλίσεις που σχετίζονται με τις διαδικασίες σχηματισμού συμπλοκών ετεροσυνδέτη. Μήκη κύματος 500 και 520 nm για τις ενώσεις Co(II) και 400 και 590 nm για το Ni(II) επιλέχθηκαν ως μήκη κύματος εργασίας, στα οποία η εγγενής απορρόφηση των προσδεμάτων σε διαφορετικές τιμές pH είναι ασήμαντη και οι σύνθετες ενώσεις δείχνουν σημαντική υπερχρωμικό αποτέλεσμα. Κατά τον προσδιορισμό των ισορροπιών, ελήφθησαν υπόψη τρεις σταθερές μονομερούς υδρόλυσης για καθένα από τα μέταλλα. Οι σταθερές διάστασης των σύνθετων και δικαρβοξυλικών οξέων που χρησιμοποιούνται στην εργασία παρουσιάζονται στον Πίνακα 1. Οι μονοαμινικές καρβοξυμεθυλοσυμπλοκόνες μπορούν να αναπαρασταθούν ως παράγωγα του ιμινοδιοξικού οξέος με γενικός τύπος H R + N CH2COO– CH2COOH όπου R: –H (IDA), –CH2CH2OH (HEIDA), –CH2COOH –CH(CH3)COOH (MGDA). (NTA) και Copyright OJSC "Central Design Bureau" BIBCOM " & LLC "Agency Kniga-Service" 7 Τα δικαρβοξυλικά οξέα της περιοριστικής σειράς που χρησιμοποιούνται στο έργο μπορούν να αντιπροσωπεύονται από τον γενικό τύπο Cn H2n(COOH)2 (H2Dik). Η φύση της εξάρτησης A = f(pH) για τα συστήματα M(II)–H2Dik έδειξε ότι, κατά κανόνα, σχηματίζονται τρία σύμπλοκα +, , 2– σε καθένα από αυτά τα συστήματα, εκτός από το M(II)– Σύστημα H2Suc, στο οποίο δεν σχηματίζονται δικαρβοξυλικά. Δεν καταφέραμε να καθορίσουμε τη φύση της ισορροπίας στο σύστημα Co(II)–H2Ox, επειδή σε όλες τις τιμές pH καθιζάνουν κακώς διαλυτά ιζήματα οξαλικών ενώσεων κοβαλτίου(II), γεγονός που καθιστά αδύνατη τη φωτομέτρηση του διαλύματος. Πίνακας 1. Σταθερές πρωτονίωσης και διάστασης σύνθετων και δικαρβοξυλικών οξέων σε I = 0,1 (NaClO4) και Т = 20±2°С 9,34 1,60 2,20 8,73 1,25 1,95 3,05 10,2 1,890 .4 .4 . Η αύξηση του pH των διαλυμάτων οδηγεί σε αποπρωτονίωση και σχηματισμό μεσαίων δικαρβοξυλικών μετάλλων. Το σύμπλεγμα σχηματίζεται στην περιοχή 3.0< рН < 8.0 и уже при соотношении 1: 1 имеет долю накопления 73%. Содержание комплекса 2– равно 14, 88 и 100% для 1: 1, 1: 2 и 1: 5 соответственно в области 3.0 < рН < 10.1. Аналогичные процессы протекают в системах M(II)–H2Mal. Увеличение концентрации малоновой кислоты сказывается на доле накопления комплекса , так для соотношения 1: 1 α = 60 % (6.3 < рН < 8.5), а для 1: 10 α = 72 % (2.0 < рН < 4.4). Содержание в растворе комплекса 2– возрастает c 64% до 91% для соотношений 1: 10 и 1: 50 (6.0 < рН 9.5). Максимальные доли накопления комплекса и 2– при оптимальных значениях рН составляют 70 и 80% для соотношения концентраций 1: 10 и 54 и 96% для 1: 50. Увеличение концентрации янтарной кислоты в системах M(II)–H2Suc способствует возрастанию долей накопления комплексов [МSuc] и [МHSuc]+ и смещению области их формирования в более кислую среду. Например, доли накопления комплекса при соотношении концентраций 1: 1, 1: 10 и 1: 40 соответственно равны 16, 68 и 90 %. Содержание комплексов Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис» 8 + и при соотношении 1: 50 равно 54% (рНопт. = 3.9) и 97% (рНопт. = 7.7) соответственно. Константы устойчивости дикарбоксилатов Co(II) и Ni(II), рассчитанные методом последовательных итераций приведены в таблице 2. Полученные нами величины хорошо согласуются с рядом литературных источников. Математическая обработка кривых A = f(pH) и α = f(pH) проведенная путем последовательного рассмотрения моделей равновесий с участием Co(II) и Ni(II) и моноаминных комплексонов (HxComp) показала, что во всех исследованных двойных системах типа M(II)–HxComp образуется несколько комплексов. В качестве примера на рис. 1 представлены кривые A = f(pH) для систем Co(II)–H2Heida (а) и Ni(II)–H2Heida (б). А а А б 0.5 0.4 3 0.4 3 4 0.3 4 5 0.3 1 0.2 0.2 0.1 0 5 2 0.1 0 2 4 6 8 10 рН 0 2 4 6 8 10 рН Рис. 1. Зависимость оптической плотности растворов от рН для кобальта(II) (1) и никеля(II) (2) и их комплексов с H2 Heida при соотношении компонентов 1: 1 (3), 1: 2 (4), 1: 5 (5), ССо2+ = 6∙10–3, СNi2+ = 8∙10–3 моль/дм3, λ = 520 (а), 400 нм (б). Методами насыщения и изомолярных серий установлено мольное соотношение компонентов в комплексонатах в зависимости от кислотности среды равное 1: 1 и 1: 2. Мольный состав комплексов подтвержден также методом математического моделирования. При эквимолярном соотношении компонентов стопроцентная доля накопления наблюдается только для комплексов – и –, а для комплексов , , и значения αmax равны 82, 98, 85 и 99% соответственно. В слабокислой среде монокомплексонаты Co(II) и Ni(II) присоединяют второй анион комплексона, образуя средние бискомплексонаты 2(1–x). При двукратном избытке комплексона максимальные доли накопления комплексов 2–, 2– и Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис» 9 4– находятся в пределах 88 – 99% для области 8.6 < рН < 11.6. В данном интервале рН накапливаются и комплексы 4– и 4–, для которых αmax достигает 56 и 72% соответственно. Одновременно с бискомплексонатами металлов в двойных системах, за исключением систем M(II)–H2Ida в щелочной среде образуется также гидроксокомплексы 1–x. Константы устойчивости комплексонатов Co(II) и Ni(II) представлены в таблице 2. Таблица 2. Области значений рН существования и константы устойчивости дикарбоксилатов и комплексонатов кобальта(II) и никеля(II) при I = 0.1 и Т = 20 ± 2°С Комплекс Области рН существования lg  Комплекс Области рН существования lg  + 2– + 2– + 2– 2– – – 4– 2– – – – 0.4–5.5 >1.9> 3.2 2.0-7.0> 3.6 2.4-12.0> 4.6 1.4-12.0> 4.8> 8.8> 1.0> 5.1> 9.8 5.46* 4.75* 6.91* 5.18 ± 0.06 2.97 ± 0.08 4.51 ± 0.08 6.29 ± 0.09 1.18 ± 0.09 11.69 ± 0.16 8,16 ± 0,14 12,28 ± 0,66 11,88 ± 0,37 10,10 ± 0,76 13,50 ± 0,12 12,50 ± 0,09 + 2– + 2– + 2– 2– > 2– + 2– 2– >1.2– 3.3 > 2.– 2.– >1. 2.8 1.2-5.9> 2.1 1.0-12.0> 3.7> 10.0> 0.8> 4.3> 9.6 6.30 ± 0.08 5.35 ± 0.08 9.25 ± 0.10 6.70 ± 0.07 3.50 ± 0.09 5.30 ± 0.0.39 ± 0.10 1.95 ± 0.08.444.44.44.444444 8,44 ± 0,05 14,80 ± 0,08 9,33 ± 0,05 14,20 ± 0,06 12,05 ± 0,11 11,38 ± 0,76 16,34 ± 0,05 13,95 ± 0,09 - 4-2-2 - 1,1> 7,2> 10,0> 1,0> 9,95 ± 0,13 16,29 ± 0,05 ± 0,13 - 14,03 ± 0,35 4– 13,08 ± 0,72 2– *Βιβλιογραφικά δεδομένα Οι διαδικασίες συμπλοκοποίησης σε τριμερή συστήματα εξαρτώνται επίσης από τη συγκέντρωση των αντιδραστηρίων και την οξύτητα του μέσου. Για τον σχηματισμό συμπλοκών ετεροσυνδέτη, η συγκέντρωση καθενός από τους συνδέτες δεν πρέπει να είναι μικρότερη από τη συγκέντρωσή τους σε δυαδικά συστήματα με τη μέγιστη συσσώρευση του συμπλόκου ομοπροσδέματος. Πνευματικά δικαιώματα JSC "Central Design Bureau "BIBCOM" & LLC "Agency Kniga-Service" 10 Διαπιστώθηκε ότι σε όλα τα τριμερή συστήματα, τα σύμπλοκα ετεροσυνδέτη σχηματίζονται με γραμμομοριακή αναλογία 1: 1: 1 και 1: 2: 1, με εξαίρεση των συστημάτων M(II)–H2Ida –H2Dik, στα οποία σχηματίζονται σύμπλοκα μόνο 1:1:1. Η απόδειξη της ύπαρξης συμπλεγμάτων ετεροσυνδέτη ήταν το γεγονός ότι οι θεωρητικές καμπύλες A = f(pH) υπολογίστηκαν χωρίς να ληφθούν υπόψη Η συμπλοκοποίηση ετεροσυνδέτη διαφέρει σημαντικά από τις πειραματικές καμπύλες (Εικ. 2.) Α 0,3. Εικ. 2. Εξάρτηση της οπτικής πυκνότητας των διαλυμάτων από το pH για το νικέλιο(II) (1) και τα σύμπλοκά του με H2Ida (2), H2Ox (3), H2Ida + H2Ox (4, 6), καμπύλη υπολογισμένη χωρίς να λαμβάνεται υπόψη σύμπλοκα ετεροσυνδέτη (5), στην αναλογία των συστατικών 1: 5 (2), 1: 2 (3), 1: 2: 2 (4, 5), 1: 2: 5 (6). СNi2+ = 8∙10–3 mol/dm3. 2 0,2 ​​4 6 5 0,1 3 1 0 0 2 4 6 8 10 pH Στα συστήματα M(II)–H2Ida–H2Dik, είναι δυνατός ο σχηματισμός τριών τύπων συμπλεγμάτων –, 2– και 3–. Επιπλέον, εάν το σύστημα περιέχει οξαλικό οξύ, τότε τα οξαλικά Co(II) και Ni(II) δρουν ως δομικά σωματίδια. Σε τριμερή συστήματα που περιέχουν H2Mal ή H2Suc, ο ρόλος του πρωτεύοντος συνδετήρα παίζεται από τα ιμινοδιοξικά αυτών των μετάλλων. Πρωτονιωμένα σύμπλοκα σχηματίζονται μόνο στα συστήματα М(II)–H2Ida–H2Ox. Τα σύμπλοκα – και – σχηματίζονται σε ένα ισχυρά όξινο μέσο και στην περιοχή 2,5< рН < 3.0 их содержание достигает 21 и 51% соответственно (для соотношения 1: 2: 2). В слабокислой среде кислые комплексы депротонируются с образованием средних гетеролигандных комплексов состава 2– и 2–, максимальные доли накопления которых при рН = 6.5 – 6.6 соответствеено равны 96 и 85% (для 1: 2: 2). При рН > 10,0 σύμπλοκο 2– υδρολύεται για να σχηματίσει 3–. Παρόμοιες διεργασίες συμβαίνουν στα συστήματα M(II)–H2Ida–H2Mal. Τα σύμπλοκα 2– και 2– έχουν τα μέγιστα κλάσματα συσσώρευσης 80 και 64% (για 1:2:10 και pH = 6,4). Σε ένα αλκαλικό μέσο, ​​τα σύμπλοκα του μέσου μετατρέπονται σε υδροξομπλέγματα του τύπου 3. Copyright JSC Central Design Bureau BIBCOM & LLC Agency Kniga-Service 11 Οι ισορροπίες στα συστήματα M(II)–H2Ida–H2Suc μετατοπίζονται έντονα προς τα ιμινοδιοξικά Co(II) και Ni(II) ακόμη και σε μεγάλες υπερβολές H2Suc. Έτσι, σε αναλογία 1 : 2 : 50, σχηματίζονται μόνο μεσαία σύμπλοκα σύνθεσης 2– και 2– σε αυτά τα συστήματα, η περιεκτικότητα των οποίων στο διάλυμα είναι 60 και 53%, αντίστοιχα (ρН = 6,4). Στα συστήματα M(II)–H2Heida–H2Dik, είναι δυνατός ο σχηματισμός τεσσάρων τύπων συμπλεγμάτων: –, 2–, 4– και 3– . Το σύμπλοκο πρωτονιωμένου ετεροσυνδέτη βρέθηκε τόσο για τα μέταλλα που μελετήθηκαν όσο και για όλους τους συνδέτες, εκτός από το σύμπλοκο –. Τα σύμπλοκα του μέσου 2– και 4– σχηματίζονται σε ασθενώς όξινα και αλκαλικά μέσα με μέγιστο κλάσμα συσσώρευσης 72 και 68% σε pH = 5,8 και 9,5, αντίστοιχα (για 1:2:1). Οι οξαλικές ενώσεις νικελίου (II) σε διάλυμα HEIDA σχηματίζουν σύμπλοκα ετεροσυνδέτη με τις συνθέσεις –, 2– και 4–. Η πληρότητα του σχηματισμού συμπλοκών ετεροσυνδέτη στο σύστημα M(II)–H2 Heida–H2Mal εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από τη συγκέντρωση H2Mal. Για παράδειγμα, στο σύστημα Ni(II)–H2Heida–H2Mal σε αναλογία συγκέντρωσης 1 : 2 : 10, τα μέγιστα κλάσματα συσσώρευσης των συμπλεγμάτων –, 2– και 4– είναι 46, 65 και 11% για pH 4,0 , 6,0 και 10,5, αντίστοιχα. Με αύξηση της συγκέντρωσης του μηλονικού οξέος κατά έναν παράγοντα 50, οι αναλογίες συσσώρευσης αυτών των συμπλεγμάτων στις ίδιες τιμές pH αυξάνονται, αντίστοιχα, σε 76, 84 και 31%. Στο σύστημα Co(II)–H2 Heida–H2Mal σε αναλογία συστατικών 1:2:75, λαμβάνουν χώρα οι ακόλουθοι μετασχηματισμοί: – αmax = 85%, pH = 3,4 – H+ 2– αmax = 96%, pH = 6,5 + Heida2– 4– αmax = 52%, pH = 9,8 Τα σύμπλοκα ετερολιγάνδης στα συστήματα M(II)–H2 Heida–H2Suc σχηματίζονται μόνο σε μεγάλη περίσσεια ηλεκτρικού οξέος. Έτσι, για μια αναλογία 1: 2: 100, τα μέγιστα κλάσματα συσσώρευσης των συμπλεγμάτων –, 2– και 4– είναι 67 (ρΝ = 4,8), 78 (ρΝ = 6,4) και 75% (ρΝ = 9,0), και για σύμπλοκα –, 2– και 4– – 4 (ρΝ = 4,6), 39 (ρΝ = 6,0) και 6% (ρΝ = 9,0–13,0), αντίστοιχα. Παρόμοιες διεργασίες συμβαίνουν στα συστήματα M(II)–H3Nta–H2Dik. Παρουσία οξαλικού οξέος σε όξινο περιβάλλον, κυριαρχούν οξαλικά Co(II) και Ni(II) σε διάλυμα με χαμηλή περιεκτικότητα σε σύμπλοκα 2-. Πιο κοντά στο ουδέτερο μέσο, ​​σχηματίζονται μεσαία ετερολιγανικά σύμπλοκα 3– και 3– με μέγιστο κλάσμα συσσώρευσης 78 και 12 90% για pH = 6. 9 και 6,4 αντίστοιχα. Σε ένα αλκαλικό μέσο με περίσσεια NTA, η αντίδραση προχωρά σε δύο κατευθύνσεις με το σχηματισμό των συμπλεγμάτων 4– και 6–. Τα τελευταία συσσωρεύονται σε μεγάλες ποσότητες, για παράδειγμα, το μερίδιο συσσώρευσης του συμπλόκου 6– φτάνει το 82% σε pH = 7,0. Η κλασματική κατανομή των συμπλεγμάτων στο σύστημα Co(II)–H3Nta–H2Mal φαίνεται στο Σχ. . 3. α, % d c a 80 b d b 60 b c c a 40 b d a c d d c d b c 20 a b a a 0 + pH = 2,3 – pH = 3,2 2– pH = 3,8 2– pH = 6,8 4– pH = 1,5 pH = 10,5. Εικ. 3. Αναλογίες συσσώρευσης συμπλοκών σε διαφορετικές τιμές pH και διαφορετικές αναλογίες συστατικών: 1:2:5 (a), 1:2:20 (b), 1:2:40 (c), 1: 2:80 (δ) γ το σύστημα Co(II)–H3Nta–H2Mal. Στα συστήματα M(II)–H3Nta–H2Suc, ο δομικός συνδέτης είναι H3Nta και το ηλεκτρικό οξύ παίζει το ρόλο ενός πρόσθετου συνδέτη. Μια αύξηση στη συγκέντρωση του H2Suc οδηγεί σε αύξηση της αναλογίας συσσώρευσης συμπλοκών ετεροσυνδέτη. Έτσι, μια αύξηση της περιεκτικότητας σε ηλεκτρικό οξύ από 0,0 σε 0,12 mol/dm3 οδηγεί σε αύξηση της τιμής α του συμπλόκου 3– από 47 σε 76%, ενώ η περιεκτικότητα σε πρωτονιωμένο σύμπλοκο 2– αυξάνεται από 34 σε 63% ( σε pH = 4,3). Περίπου στην ίδια αναλογία, η αναλογία μεριδίου των συμπλεγμάτων 3– και 2– αλλάζει. Σε ένα αλκαλικό μέσο, ​​τα σύμπλοκα 3– συνδέονται με ένα άλλο μόριο H3Nta και σχηματίζονται σύμπλοκα της σύνθεσης 6–. Η μέγιστη συσσώρευση του συμπλόκου 6– είναι 43% σε pH = 10,3 για αναλογία 1:2:40 Για το αντίστοιχο σύμπλοκο νικελίου(II), α = 44% σε pH = 10,0, για αναλογία 1:2: 50. Τα σύμπλοκα ετεροσυνδέτη υδρολύονται με το σχηματισμό υδροξοσυμπλοκών της σύνθεσης 4–. Πνευματικά δικαιώματα JSC "Central Design Bureau "BIBCOM" & OOO "Agency Kniga-Service" 13 Συμπλέγματα Homoligand στα συστήματα M(II)–H3Nta–H2Suc υπάρχουν μόνο – και 4–, δεν ανιχνεύονται σύμπλοκα ηλεκτρικού. Πίνακας 3. Σταθερές σταθερότητας συμπλοκών ετεροσυνδέτη κοβαλτίου(II) και νικελίου(II) με σύνθετες και δικαρβοξυλικά οξέα για I = 0,1 (NaClO4) και Т = 20±2°С Σύμπλοκο H2Ox H2Mal H2Suc – 2– 3– – 2– 3– – 2– 4– 3– – 2– 4– 3– 2– 3– 6– 4– 2– 3– 6– 4– 2– 3– 4– 2– 3– 6 - 4–14,90 ± 0,19 11,27 ± 0,66 - 17,38 ± 0,11 13,09 ± 0,10 15,97 ± 1,74 - 12,39 ± 0,15 16,28 ± 0,61 15,70 ± 0,28 16,92 ± 0,12 13,47 ± 0,20 15,39 ± 0,2.2.2.2.2.2.2.4. ± 0,09 16,99 ± 0,26 13,36 ± 0,73 15,73 ± 0,14 18,43 ± 0,28 15,90 ± 0,25 19,21 ± 0,19 - 9,20 ± 1,7 ± 0,28. 76 ± 0.38 - 15.58 ± 0.28 11.07 ± 0.43 14.07 ± 1.09 14.18 ± 0.52 16.15 ± 0.19 11.36 ± 0.63 14.73 ± 1.30 12.17 ± 0.68 16.49 ± 0.34 11.80 " ± 0.09 16.93 ± 0.47 11.92 ± 0.71 15.28 ± 0.94 – 13.93 ± 0.76 17.26 ± 0,72 16,65 ± 0,35 - 7,82 ± 0,66 - - 9,61 ± 0,67 - 14,73 ± 0,43 9,49 ± 1,65 13,53 ± 1,55 13,24 ± 1,51 13,83 ± 0,79 9,77 ± 0,26 13,44 ± 0,47 - 16,84 ± 0,34.65 ± 0,17 ± 0,14,34,34,65 ± 0,17,17,11 ± 0,34 ± 0,65 ± 0,49 ± 0,79 9,77 ± 0,26 13,4 ± 0,49 - 16,84 ± 0,34.65 ± 0,17,50 15,0,14,34,65 ± 0,65 ± 0,15 ± 0,34 ± 0,34 ± 1,55 ± 1,51 ± 0,79. 0,34 12,85 ± 0,18 17,03 ± 0,06 16,41 - 11,41 ± 0,34 15,13 ± 0,42 - 16,84 ± 0,73 COPYHT OOO OOO OOO OOO OOO СО Agency Kniga-Service 14 Στα συστήματα M(II)–H3Mgda–H2Dik, είναι επίσης δυνατός ο σχηματισμός τεσσάρων τύπων συμπλεγμάτων: 2–, 3–, 6– και 4–. Ωστόσο, δεν σχηματίζονται όλα αυτά τα συμπλέγματα σε μεμονωμένα συστήματα. Και τα δύο μέταλλα σχηματίζουν πρωτονιωμένα σύμπλοκα σε διαλύματα οξαλικού οξέος και το Co(II) σχηματίζεται επίσης σε διαλύματα μηλονικού οξέος. Το μερίδιο της συσσώρευσης αυτών των συμπλεγμάτων δεν είναι μεγάλο και, κατά κανόνα, δεν υπερβαίνει το 10%. Μόνο για σύμπλοκο 2– αmax = 21% σε pH = 4,0 και αναλογία συστατικών 1:2:50 Η περιεκτικότητα του συμπλόκου 3– αυξάνεται σημαντικά με την αύξηση της συγκέντρωσης του οξαλικού οξέος. Με διπλάσια υπέρβαση H2Ox, το μερίδιο συσσώρευσης αυτού του συμπλέγματος είναι 43% στην περιοχή του 6,0< рН < 9.0, а при десятикратном она увеличивается до 80%. При рН >10.0, ακόμη και σε υψηλή συγκέντρωση οξαλικών ιόντων, αυτό το σύμπλοκο υδρολύεται για να σχηματίσει 4–. Το σύμπλοκο νικελίου(II) 3– σχηματίζεται στην περιοχή 6.4< рН < 7.9 и для соотношения компонентов 1: 2: 10 доля его накопления составляет 96%. При рН >7.0, ένα άλλο μέσο σύμπλοκο ετεροσυνδέτη της σύνθεσης 6– σχηματίζεται στο διάλυμα (α = 67% σε θερμοκρασία pH = 11,3). Μια περαιτέρω αύξηση στη συγκέντρωση του H2Ox δεν έχει πρακτικά καμία επίδραση στην τιμή του α για αυτά τα σύμπλοκα. Σε αναλογία συγκέντρωσης 1:2:25, τα μερίδια συσσώρευσης των συμπλεγμάτων 3– και 6– είναι 97 και 68%, αντίστοιχα. Το δομικό σωματίδιο στα συστήματα M(II)–H3Mgda–H2Ox είναι οξαλικό οξύ. Στο σχ. Το σχήμα 4 δείχνει τις καμπύλες α = f(pH) και Α = f(pH), οι οποίες χαρακτηρίζουν την κατάσταση ισορροπίας στα συστήματα M(II)–H3Mgda–H2Mal. Ο σχηματισμός συμπλόκου ετεροσυνδέτη στα συστήματα M(II)–H3Mgda–H2Suc εξαρτάται επίσης σε μεγάλο βαθμό από τη συγκέντρωση του ηλεκτρικού οξέος. Σε δεκαπλάσια περίσσεια H2Suc, δεν σχηματίζονται σύμπλοκα ετεροσυνδέτη σε αυτά τα συστήματα. Με αναλογία συγκέντρωσης 1: 2: 25 στην περιοχή 6,5< рН < 9.0 образуются комплексы 3– (αmax = 10%) и 3– (αmax = 8%)/ Пятидесятикратный избыток янтарной кислоты увеличивает содержание этих комплексов до 15 – 16%. При стократном избытке H2Suc области значений рН существования комплексов 3– значительно расширяются, а максимальная доля накопления их возрастает приблизительно до 28 – 30%. Следует отметить, что для образования гетеролигандного комплекса в растворе необходимо определенное геометрическое подобие структур реагирующих гомолигандных комплексов, причем структура свойственная гомолигандному комплексу стабилизируется в гетеролигандном. Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис» 15 α 1.0 а А 2 4 1 6 3 0 2 7 6 8 б 2 10 A 4 1 0.3 0.2 5 4 1.0 0.4 9 0.5 α 0.2 6 0.5 8 7 0.1 рН 0.1 3 0 2 4 6 8 10 рН Рис. 4. Зависимость долей накопления комплексов (α) и оптической плотности растворов (A) от рН в системах Co(II)–H3Mgda–H2Mal (а) и Ni(II)–H3Mgda–H2Mal (б) для соотношения 1: 2: 50: экспериментальная кривая A = f(pH) (1), М2+ (2), [МHMal]+ (3), – (4), 2– (5), 3– (6), 4– (7), 6– (8), 4– (9); СCo2+ = 3∙10–3, СNi2+ = 4∙10–3 моль/дм3. Одним из факторов, определяющих стехиометрию и устойчивость гетеролигандных комплексов является совместимость лиганда в координационной сфере катиона металла. Мерой совместимости служит константа сопропорционирования Kd, характеризующая равновесия вида: 2(1–x) + 4– 2 x– В случае Kd > 1 (ή lgKd > 0) συνδέτες στη σφαίρα συντονισμού είναι συμβατοί. Για το σύνολο των συμπλοκών ετεροσυνδέτη μας, η τιμή Kd (Kd = β2111/βMComp2βMDik2) είναι πάντα μεγαλύτερη από τη μονάδα, γεγονός που υποδεικνύει τη συμβατότητα των προσδεμάτων στη σφαίρα συντονισμού Co(II) και Ni(II). Επιπλέον, σε όλες τις περιπτώσεις, η τιμή lgβ111 του συμπλόκου ετεροσυνδέτη υπερβαίνει τον γεωμετρικό μέσο όρο των τιμών lgβ των αντίστοιχων δισυμπλοκών, γεγονός που υποδηλώνει επίσης τη συμβατότητα των συνδετών. ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ 1. Μια συστηματική μελέτη συμπλοκών ομο- και ετεροσυνδέτη κοβαλτίου (II) και νικελίου (II) με μονοαμινο καρβοξυμεθυλοσυμπλοκόνες (IDA, HEIDA, NTA, MGDA) και κορεσμένα δικαρβοξυλικά οξέα (οξαλικό, μηλονικό, ηλεκτρικό) σε υδατικά διαλύματα πραγματοποιήθηκε για πρώτη φορά. Ταυτοποιήθηκαν 34 σύμπλοκα ομοσυνδέτη σε 14 δυαδικά και 65 σύμπλοκα ετεροσυνδέτη σε 24 τριμερή συστήματα. Copyright JSC "Central Design Bureau "BIBCOM" & LLC "Agency Kniga-Service" 16 2. Έχει διαπιστωθεί η επίδραση διαφόρων παραγόντων στη φύση των πρωτολυτικών ισορροπιών και στην πληρότητα του σχηματισμού συμπλεγμάτων. Τα κλάσματα συσσώρευσης για όλα τα σύμπλοκα ομο- και ετεροσυνδέτη υπολογίστηκαν ανάλογα με την οξύτητα του μέσου και τη συγκέντρωση των συστατικών που αντιδρούν. Η στοιχειομετρία των συμπλοκών προσδιορίστηκε σε διαφορετικές τιμές pH, καθώς και οι περιοχές ύπαρξής τους σε διαφορετικές συγκεντρώσεις προσδεμάτων. 3. Έχει διαπιστωθεί ότι σε διαλύματα οξαλικών και μηλονικών Co(II) και Ni(II) υπάρχουν τρία είδη συμπλοκών + και 2–, ενώ σε διαλύματα ηλεκτρικών εντοπίζονται μόνο δύο μονοσύμπλοκα του + και της σύνθεσης. Για να αυξηθεί το μερίδιο της συσσώρευσης δικαρβοξυλικών, απαιτείται πολλαπλή αύξηση της περιεκτικότητας σε δικαρβοξυλικά οξέα. Σε αυτή την περίπτωση, όχι μόνο η στοιχειομετρία, αλλά και τα εύρη pH της ύπαρξης αυτών των συμπλεγμάτων μπορούν να αλλάξουν. 4. Έχει αποδειχθεί ότι η στοιχειομετρία των συμπλεγμάτων στα συστήματα M(II) – HxComp εξαρτάται από την οξύτητα του μέσου και τη συγκέντρωση των προσδεμάτων. Σε όξινα μέσα, σε όλα τα συστήματα, σχηματίζονται πρώτα σύμπλοκα 2–x, τα οποία, σε ελαφρώς όξινα διαλύματα, μετατρέπονται σε δισυμπλεξονικά 2(1–x) με αύξηση του pH. Μια 100% συσσώρευση συμπλοκών απαιτεί διπλάσια έως τριπλάσια περίσσεια του συνδέτη και ο σχηματισμός συμπλοκών μετατοπίζεται σε μια πιο όξινη περιοχή. Για την πληρότητα του σχηματισμού συμπλεγμάτων - και - δεν απαιτείται περίσσεια του σύνθετου. Σε αλκαλικό περιβάλλον, τα σύνθετα υδρολύονται με το σχηματισμό 1-x. 5. Μελετήθηκαν για πρώτη φορά οι ισορροπίες σχηματισμού συμπλόκου στα τριμερή συστήματα M(II)–HxComp–H2Dik και βρέθηκαν σύμπλοκα ετεροσυνδέτη σύνθεσης 1–x, x–, 2x– και (1+x)–. Έχει διαπιστωθεί ότι τα κλάσματα συσσώρευσης αυτών των συμπλοκών και η αλληλουχία του μετασχηματισμού τους εξαρτώνται από την οξύτητα του μέσου και τη συγκέντρωση του δικαρβοξυλικού οξέος. Η συμβατότητα των προσδεμάτων στη σφαίρα συντονισμού των μεταλλικών κατιόντων καθορίστηκε από τις τιμές των σταθερών συμαναλογίας. 6. Έχουν αναγνωριστεί δύο μηχανισμοί συμπλοκοποίησης ετεροσυνδέτη. Το πρώτο από αυτά είναι δικαρβοξυλικό-συμπλοκονικό, στο οποίο το ανιόν δικαρβοξυλικού οξέος παίζει το ρόλο του πρωτεύοντος προσδέματος που ορίζει τη δομή. Αυτός ο μηχανισμός εφαρμόζεται σε όλα τα συστήματα του τύπου M(II)–HxComp–H2Ox, καθώς και σε ορισμένα συστήματα M(II)–HxComp–H2Dik, όπου το HxComp είναι H2Ida και H2 Heida και το H2Dik είναι H2Mal και H2Suc. Ο δεύτερος μηχανισμός είναι σύνθετο-δικαρβοξυλικό, όπου ο συνδέτης που ρυθμίζει τη δομή είναι ένα μεταλλικό σύμπλοκο ή σύμπλοκο. Αυτός ο μηχανισμός εκδηλώνεται σε όλα τα συστήματα M(II)–H3Comp–H2Dik, όπου το H3Comp είναι H3Nta και H3Mgda και το H2Dik είναι H2Mal και Και οι δύο μηχανισμοί υποδεικνύουν την αλληλουχία δέσμευσης των μελετηθέντων προσδεμάτων σε ένα σύμπλοκο ετεροσυνδέτη με αύξηση του pH. 7. Υπολογίστηκαν οι σταθερές σταθερότητας συμπλόκων ομο- και ετεροσυνδέτη, προσδιορίστηκαν οι βέλτιστες αναλογίες M(II) : H3Comp : H2Dik και οι τιμές pH στις οποίες οι συγκεντρώσεις των συμπλόκων σωματιδίων φτάνουν στο μέγιστο. Βρέθηκε ότι οι τιμές logβ των συμπλόκων ομο- και ετεροσυνδέτη αυξάνονται στη σειρά:< < , < < – < –, 2– ≈ 2– < 4– ≈ 4–, 2– < 2– < 3– < 3–, которые обусловлены строением, основностью и дентатностью хелатов, размерами хелатных циклов, а также величиной координационного числа металла и стерическими эффектами. Основные результаты диссертации опубликованы в ведущих журналах, рекомендованных ВАК: 1. 2. 3. 4. 5. Корнев В.И., Семенова М.Г., Меркулов Д.А. Однороднолигандные и смешанолигандные комплексы кобальта(II) и никеля(II) с нитрилотриуксусной кислотой и дикарбоновыми кислотами // Коорд. химия. – 2009. – Т. 35, № 7. – С. 527-534. Корнев В.И., Семенова М.Г. Физико-химические исследования равновесий в системах ион металла – органический лиганд. Часть 1. Взаимодействие кобальта(II) с 2-гидроксиэтилиминодиацетатом в водных растворах дикарбоновых кислот // Бутлеровские сообщения. – 2009. – Т.17, №5. – С.54-60. Семенова М.Г., Корнев В.И. Комплексонаты кобальта(II) и никеля(II) в водных растворах щавелевой кислоты // Химическая физика и мезоскопия. – 2010. – Т. 12, № 1. – С. 131-138. Корнев В.И., Семенова М.Г., Меркулов Д.А. Гетеролигандные комплексы кобальта(II) и никеля(II) с иминодиуксусной и дикарбоновыми кислотами в водном растворе // Коорд. химия. – 2010. – Т. 36, № 8. – С. 595-600. Семенова М.Г., Корнев В.И., Меркулов Д.А. Метилглициндиацетаты некоторых переходных металлов в водном растворе // Химическая физика и мезоскопия – 2010. – Т.12, № 3. – С.390-394. Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис» 18 в других изданиях: 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. Корнев В.И., Семенова М.Г. Гетеролигандные комплексы кобальта(II) с нитрилотриуксусной кислотой и дикарбоновыми кислотами // Вестник Удм. Университета. Физика. Химия – 2008. – № 2. – С. 65-72. Семенова М.Г., Корнев В.И, Меркулов Д.А. Исследование равновесий в водных растворах дикарбоксилатов кобальта(II) и никеля(II) // Всероссийская конференция «Химический анализ» – Тез. докл. – Москва-Клязьма, 2008 – С. 93-94. Корнев В.И., Семенова М.Г., Меркулов Д.А. Взаимодействие никеля(II) с нитрилотриуксусной кислотой в присутствии дикарбоновых кислот // Девятая Российская университетско-академическая научно-практическая конференция: Материалы конференции – Ижевск, 2008 – С. 103-105. Семенова М.Г., Корнев В.И. Смешанолигандное комплексообразование кобальта(II) с нитрилотриуксусной кислотой и дикарбоксилатами // Девятая Российская университетско-академическая научно-практическая конференция: Материалы конференции – Ижевск, 2008 – С. 107-109. Семенова М.Г., Корнев В.И. Гетеролигандные комплексы 2гидроксиэтилиминодиацетата кобальта(II) и дикарбоновых кислот // XXIV Международная Чугаевская конференция по координационной химии и Молодежная конференция-школа «Физико-химические методы в химии координационных соединений» – Санкт-Петербург, 2009. – С. 434-435. Корнев В.И., Семенова М.Г., Меркулов Д.А. Метилглициндиацетатные комплексы некоторых переходных металлов в водно-дикарбоксилатных растворах // Десятая Российская университетско-академическая научнопрактическая конференция: Материалы конференции – Ижевск, 2010 – С. 101-102. Корнев В.И., Семенова М.Г. Взаимодействие кобальта(II) и никеля(II) c комплексонами ряда карбоксиметиленаминов и малоновой кислотой в водном растворе // Вестник Удм. Университета. Физика. Химия. – 2010. – № 1. – С. 34-41. Корнев В.И., Семенова М.Г. Кислотно-основные и комплексообразующие свойства метилглициндиуксусной кислоты // Десятая Российская университетско-академическая научно-практическая конференция: Материалы конференции – Ижевск, 2010 – С. 104-105. Семенова М.Г., Корнев В.И. Метилглицинатные комплексы кобальта (II) и никеля(II) в водно-дикарбоксилатных растворах // Вестник Удм. Университета. Физика. Химия – 2010 – № 2. – С. 66-71.

Στην τάξη δικαρβοξυλικά οξέαπεριλαμβάνει ενώσεις που περιέχουν δύο καρβοξυλομάδες. Τα δικαρβοξυλικά οξέα υποδιαιρούνται ανάλογα με τον τύπο της ρίζας υδρογονάνθρακα:

κορεσμένα?

ακόρεστα?

αρωματικός.

Ονοματολογία δικαρβοξυλικών οξέωνπαρόμοια με την ονοματολογία των μονοκαρβοξυλικών οξέων (μέρος 2, κεφάλαιο 6.2):

ασήμαντος;

ριζική λειτουργική?

συστηματικός.

Παραδείγματα της ονομασίας των δικαρβοξυλικών οξέων δίνονται στον πίνακα 25.

Πίνακας 25 - Ονοματολογία δικαρβοξυλικών οξέων

Ισομέρεια.Τα δικαρβοξυλικά οξέα χαρακτηρίζονται από τους ακόλουθους τύπους ισομερισμού:

Κατασκευαστικός:

σκελετού.

Χωρική :

οπτικός.

Μέθοδοι λήψης δικαρβοξυλικών οξέων.Τα δικαρβοξυλικά οξέα λαμβάνονται χρησιμοποιώντας τις ίδιες μεθόδους όπως για τα μονοκαρβοξυλικά οξέα, με εξαίρεση μερικές ειδικές μεθόδους που ισχύουν για μεμονωμένα οξέα.

Γενικές μέθοδοι παρασκευής δικαρβοξυλικών οξέων

Οξείδωση διολών και κυκλικών κετονών:

Υδρόλυση νιτριλίων:

Καρβονυλίωση διόλης:

Λήψη οξαλικού οξέος από μυρμηκικό νάτριο με σύντηξή του παρουσία στερεών αλκαλίων:

Λήψη μηλονικού οξέος:

Λήψη αδιπικού οξέος. Στη βιομηχανία, λαμβάνεται με οξείδωση κυκλοεξανόλης 50% νιτρικό οξύπαρουσία καταλύτη χαλκού-βαναδίου:

Φυσικές ιδιότητες δικαρβοξυλικών οξέων. Δικαρβοξυλικά οξέα - στερεά. Τα κατώτερα μέλη της σειράς είναι πολύ διαλυτά στο νερό και μόνο ελαφρώς διαλυτά σε οργανικούς διαλύτες. Διαλυόμενοι στο νερό, σχηματίζουν διαμοριακούς δεσμούς υδρογόνου. Το όριο διαλυτότητας στο νερό βρίσκεται στο Με 6 - ΜΕ 7 . Αυτές οι ιδιότητες φαίνονται αρκετά φυσικές, καθώς η πολική καρβοξυλική ομάδα αποτελεί σημαντικό μέρος καθενός από τα μόρια.

Πίνακας 26 - Φυσικές ιδιότητες δικαρβοξυλικών οξέων

Πίνακας 27 - Συμπεριφορά δικαρβοξυλικών οξέων όταν θερμαίνονται

Τα υψηλά σημεία τήξης των οξέων σε σύγκριση με τα σημεία τήξης και βρασμού των αλκοολών και των χλωριδίων οφείλονται προφανώς στην αντοχή των δεσμών υδρογόνου. Όταν θερμαίνονται, τα δικαρβοξυλικά οξέα αποσυντίθενται για να σχηματίσουν διάφορα προϊόντα.

Χημικές ιδιότητες.Τα διβασικά οξέα διατηρούν όλες τις κοινές ιδιότητες των καρβοξυλικών οξέων. Τα δικαρβοξυλικά οξέα μετατρέπονται σε άλατα και σχηματίζουν τα ίδια παράγωγα με τα μονοκαρβοξυλικά οξέα (αλογονίδια οξέων, ανυδρίτες, αμίδια, εστέρες), αλλά οι αντιδράσεις μπορούν να γίνουν είτε σε μία (ημιτελή παράγωγα) είτε και στις δύο καρβοξυλικές ομάδες. Ο μηχανισμός των αντιδράσεων παραγωγοποίησης είναι ο ίδιος με αυτόν των μονοκαρβοξυλικών οξέων.

Τα διβασικά οξέα παρουσιάζουν επίσης μια σειρά από χαρακτηριστικά λόγω της επίδρασης δύο UNSD- ομάδες.

όξινες ιδιότητες. Τα δικαρβοξυλικά οξέα έχουν αυξημένες όξινες ιδιότητες σε σύγκριση με τα κορεσμένα μονοβασικά οξέα (μέσες σταθερές ιονισμού, πίνακας 26). Ο λόγος για αυτό δεν είναι μόνο η πρόσθετη διάσταση στη δεύτερη καρβοξυλομάδα, αφού ο ιονισμός του δεύτερου καρβοξυλίου είναι πολύ πιο δύσκολος και η συμβολή της δεύτερης σταθεράς στις όξινες ιδιότητες είναι ελάχιστα αισθητή.

Η ομάδα έλξης ηλεκτρονίων, όπως είναι γνωστό, προκαλεί αύξηση στις όξινες ιδιότητες των καρβοξυλικών οξέων, καθώς η αύξηση του θετικού φορτίου στο άτομο άνθρακα του καρβοξυλίου ενισχύει το μεσομερικό αποτέλεσμα ρ,π-σύζευξη, η οποία, με τη σειρά της, ενισχύει την πόλωση του δεσμού ΕΙΝΑΙ ΑΥΤΟΣκαι διευκολύνει τη διάσπασή του. Αυτό το φαινόμενο είναι πιο έντονο, όσο πιο κοντά βρίσκονται οι καρβοξυλικές ομάδες μεταξύ τους. Η τοξικότητα του οξαλικού οξέος συνδέεται κυρίως με την υψηλή οξύτητά του, η τιμή της οποίας πλησιάζει αυτή των ανόργανων οξέων. Λαμβάνοντας υπόψη την επαγωγική φύση του αποτελέσματος, είναι σαφές ότι στην ομόλογη σειρά δικαρβοξυλικών οξέων, οι όξινες ιδιότητες μειώνονται απότομα καθώς οι καρβοξυλικές ομάδες απομακρύνονται η μία από την άλλη.

Τα δικαρβοξυλικά οξέα συμπεριφέρονται όπως τα διβασικά οξέα και σχηματίζουν δύο σειρές αλάτων - όξινα (με ένα ισοδύναμο βάσης) και μέτρια (με δύο ισοδύναμα):

Αντιδράσεις πυρηνόφιλης υποκατάστασης . Τα δικαρβοξυλικά οξέα, όπως και τα μονοκαρβοξυλικά οξέα, εισέρχονται σε αντιδράσεις πυρηνόφιλης υποκατάστασης που περιλαμβάνουν μία ή δύο λειτουργικές ομάδες και σχηματίζουν λειτουργικά παράγωγα - εστέρες, αμίδια, χλωρίδια οξέος.

Λόγω της υψηλής οξύτητας του ίδιου του οξαλικού οξέος, οι εστέρες του λαμβάνονται χωρίς τη χρήση όξινων καταλυτών.

3. Ειδικές αντιδράσεις δικαρβοξυλικών οξέων. Η αμοιβαία διάταξη των καρβοξυλικών ομάδων στα δικαρβοξυλικά οξέα επηρεάζει σημαντικά τις χημικές τους ιδιότητες. Τα πρώτα ομόλογα στα οποία UNSD-Οι ομάδες είναι κοντινές, - το οξαλικό και το μηλονικό οξύ - μπορούν να διασπάσουν το μονοξείδιο του άνθρακα (IV) όταν θερμανθούν, με αποτέλεσμα να αφαιρεθεί η καρβοξυλική ομάδα. Η ικανότητα αποκαρβοξυλίωσης εξαρτάται από τη δομή του οξέος. Τα μονοκαρβοξυλικά οξέα χάνουν την καρβοξυλική ομάδα πιο δύσκολα, μόνο όταν τα άλατά τους θερμαίνονται με στερεά αλκάλια. Όταν εισάγεται σε μόρια οξέος EAυποκαταστάτες, η τάση τους για αποκαρβοξυλίωση αυξάνεται. Στα οξαλικά και μηλονικά οξέα, η δεύτερη καρβοξυλική ομάδα δρα ως τέτοια EAκαι έτσι διευκολύνει την αποκαρβοξυλίωση.

3.1

3.2

Η αποκαρβοξυλίωση του οξαλικού οξέος χρησιμοποιείται ως εργαστηριακή μέθοδος για τη σύνθεση του μυρμηκικού οξέος. Η αποκαρβοξυλίωση των παραγώγων μηλονικού οξέος είναι ένα σημαντικό βήμα στη σύνθεση των καρβοξυλικών οξέων. Η αποκαρβοξυλίωση των δι- και τρικαρβοξυλικών οξέων είναι χαρακτηριστική πολλών βιοχημικών διεργασιών.

Καθώς η ανθρακική αλυσίδα επιμηκύνεται και οι λειτουργικές ομάδες απομακρύνονται, η αμοιβαία επιρροή τους εξασθενεί. Επομένως, τα επόμενα δύο μέλη της ομόλογης σειράς - το ηλεκτρικό και το γλουταρικό οξύ - δεν αποκαρβοξυλιώνονται όταν θερμαίνονται, αλλά χάνουν ένα μόριο νερού και σχηματίζουν κυκλικούς ανυδρίτες. Αυτή η πορεία της αντίδρασης οφείλεται στο σχηματισμό ενός σταθερού πενταμελούς ή εξαμελούς κύκλου.

3.3

3.4 Με την άμεση εστεροποίηση ενός οξέος, μπορούν να ληφθούν οι πλήρεις εστέρες του και με την αλληλεπίδραση ενός ανυδρίτη με ισομοριακή ποσότητα αλκοόλης, μπορούν να ληφθούν οι αντίστοιχοι εστέρες οξέος:

3.4.1

3.4.2

3.5 Παρασκευή ιμιδίων . Με θέρμανση του άλατος αμμωνίου του ηλεκτρικού οξέος, προκύπτει το ιμίδιο του (ηλεκτριμίδιο). Ο μηχανισμός αυτής της αντίδρασης είναι ο ίδιος όπως στην παρασκευή αμιδίων μονοκαρβοξυλικών οξέων από τα άλατά τους:

Στο ηλεκτριμίδιο, το άτομο υδρογόνου στην ιμινο ομάδα έχει σημαντική κινητικότητα πρωτονίων, η οποία προκαλείται από την επίδραση της έλξης ηλεκτρονίων δύο γειτονικών ομάδων καρβονυλίου. Αυτό βασίζεται στην απόκτηση Ν-βρωμοηλεκτριμίδιο - μια ένωση που χρησιμοποιείται ευρέως ως παράγοντας βρωμίωσης για την εισαγωγή βρωμίου στη θέση αλλυλίου:

μεμονωμένους εκπροσώπους. Οξαλικό (αιθανικό) οξύ IEP– UNSD. Με τη μορφή αλάτων που βρίσκονται στα φύλλα οξαλίδας, οξαλίδας, ραβέντι. Τα άλατα και οι εστέρες του οξαλικού οξέος έχουν την ασήμαντη ονομασία οξαλικά. Το οξαλικό οξύ παρουσιάζει αναγωγικές ιδιότητες:

Αυτή η αντίδραση χρησιμοποιείται στην αναλυτική χημεία για τον προσδιορισμό της ακριβούς συγκέντρωσης διαλυμάτων υπερμαγγανικού καλίου. Όταν θερμαίνεται παρουσία θειικού οξέος, λαμβάνει χώρα αποκαρβοξυλίωση του οξαλικού οξέος, ακολουθούμενη από αποσύνθεση του σχηματισμένου μυρμηκικού οξέος:

Μια ποιοτική αντίδραση για την ανίχνευση του οξαλικού οξέος και των αλάτων του είναι ο σχηματισμός αδιάλυτου οξαλικού ασβεστίου.

Το οξαλικό οξύ οξειδώνεται εύκολα, μετατρέπεται ποσοτικά σε διοξείδιο του άνθρακα και νερό:

Η αντίδραση είναι τόσο ευαίσθητη που χρησιμοποιείται σε ογκομετρική ανάλυση για τον προσδιορισμό των τίτλων των διαλυμάτων υπερμαγγανικού καλίου.

Μηλονικό (προπανοδιοϊκό) οξύ IEP– CH 2 – UNSD. Περιέχεται στο χυμό ζαχαρότευτλων. Το μηλονικό οξύ διακρίνεται από μια σημαντική κινητικότητα πρωτονίων των ατόμων υδρογόνου στην ομάδα του μεθυλενίου, λόγω της επίδρασης έλξης ηλεκτρονίων δύο καρβοξυλικών ομάδων.

Τα άτομα υδρογόνου της ομάδας του μεθυλενίου είναι τόσο κινητά που μπορούν να αντικατασταθούν από ένα μέταλλο. Ωστόσο, με ένα ελεύθερο οξύ, αυτός ο μετασχηματισμός είναι αδύνατος, αφού τα άτομα υδρογόνου των καρβοξυλομάδων είναι πολύ πιο κινητά και αντικαθίστανται πρώτα.

Αντικαθιστώ α -άτομα υδρογόνου της ομάδας μεθυλενίου προς νάτριο είναι δυνατή μόνο με την προστασία των καρβοξυλομάδων από την αλληλεπίδραση, η οποία επιτρέπει την πλήρη εστεροποίηση του μηλονικού οξέος:

Ο μηλονικός εστέρας, όταν αλληλεπιδρά με το νάτριο, διασπώντας το υδρογόνο, σχηματίζει νατριομηλονικό εστέρα:

Ανιόν Να-Μαλονικός εστέρας σταθεροποιημένος με σύζευξη ΝΕΠάτομο άνθρακα με π - ηλεκτρόνια δεσμών C=Ο. Να-Ο μηλονικός εστέρας, ως πυρηνόφιλος, αντιδρά εύκολα με μόρια που περιέχουν ηλεκτρόφιλο κέντρο, για παράδειγμα, με αλογονοαλκάνια:

Οι αναφερόμενες αντιδράσεις καθιστούν δυνατή τη χρήση μηλονικού οξέος για τη σύνθεση ενός αριθμού ενώσεων:

ηλεκτρικό οξύ είναι μια άχρωμη κρυσταλλική ουσία με έτσι πλ. 183 °C, διαλυτό σε νερό και αλκοόλες. Το ηλεκτρικό οξύ και τα παράγωγά του είναι αρκετά προσβάσιμα και χρησιμοποιούνται ευρέως στην οργανική σύνθεση.

Αδιπικό (εξανοδιοϊκό) οξύ HOOS–(CH 2 ) 4 -COOH.Αντιπροσωπεύει μια άχρωμη κρυσταλλική ουσία με έτσι πλ. 149 ° C, ελαφρώς διαλυτό στο νερό, καλύτερα - σε αλκοόλες. Μια μεγάλη ποσότητα αδιπικού οξέος χρησιμοποιείται για την παραγωγή ινών νάιλον πολυαμιδίου. Λόγω των όξινων ιδιοτήτων του, το αδιπικό οξύ χρησιμοποιείται στην καθημερινή ζωή για την αφαίρεση αλάτων από εμαγιέ πιάτα. Αντιδρά με το ανθρακικό ασβέστιο και το μαγνήσιο, μετατρέποντάς τα σε διαλυτά άλατα, και ταυτόχρονα δεν καταστρέφει το σμάλτο, όπως τα ισχυρά μεταλλικά οξέα.