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1、第七章 配位化合物,第一节 配位化合物的基本概念第二节 配位平衡第三节 螯合物第四节 配合物与生物学、医学的关系,配合物是一类组成复杂、应用广泛的特殊化合物。近年来，随着愈来愈多的配合物被发现、被应用，配位化学的发展也非常迅速，并形成了新的边缘学科：分子生物学、生物无机化学等。特别是人体内的生物大分子，它们与必需微量元素（Zn、Cu、Sn、Mn、Ni、Cr、Mo、Co 和V 等）的结合形式大多为配位键结合的，它们的交换方式、缺乏所致的疾病及过量导致的中毒都是近年来研究的重点。例如血红素中的卟啉环与亚铁离子的结合，及其在带氧和给氧过程中的结构变化。还有，重金属离子的中毒与解毒，临床上也多应用可溶
2、性配体来作为解毒剂的。,教学要求,掌握配位化合物的基本概念 掌握配位平衡及其相关计算 熟悉螯合物的基本概念,第一节 配位化合物的基本概念,中心原子与一定数目的分子或阴离子以配位键相结合生成的复杂结构单元 配离子 配位分子,含有配位离子的化合物和配位分子统称配位化合物简称配合物,Ni(CO)4、CoCl3(NH3)3BF4-、Fe(CN)63-、Cu(NH3)42+、Ag(NH3)2+HBF4、Cu(NH3)4(OH)2、K4Fe(CN)6,一、配合物的定义,二、配合物的组成,Cu(NH3)4 SO4,内界,外界,内界和外界之间一般以离子键相结合，在水溶液中完全解离，表现出强电解质的性质。,（一
3、）内界和外界,配位分子只有内界,（二）中心原子,位于配合物的中心具有空的电子轨道能接受孤对电子多为副族的金属离子和原子,Cu(NH3)4 SO4,中心原子,（三）配位原子和配体,配位原子：提供孤对电子与中心原子形成配位键的原子 C、O、S、N、F、Cl、Br、I等,配位体（配体）：含有配位原子的阴离子或中性分子,Cu(NH3)4 SO4,配位原子,配位体,单齿配体：含有单个配位原子的配体多齿配体：含有两个或两个以上配位原子的配体,单齿配体：,多齿配体：,F、Cl、I、NH3、H2O、CO、CNNO2、ONO、SCN、NCS、S2O32-,乙二胺(en),草酸根(C2O42-),乙二胺四乙酸 E
4、DTA(Y4-),Co(en)33+,CoY-,Grabbing Toxic IonsBecause of its six donor atoms,the EDTA ion forms very stable complexes with many metal ions.Once ingested by the patient,it acts a scavenger to remove lead and other heavy-metal ion form the blood and other body fluids.,铅与EDTA PbY2-,（四）配体数和配位数,配体数：配合物中配体的总
5、数配位数：与中心原子结合成键的配位原子的数目,单齿配体形成的配合物：配体数配位数多齿配体形成的配合物：配体数配位数,Cu(NH3)4 SO4：配体数 4 配位数 4,Cu(en)2 SO4：配体数 2 配位数 4,三、配合物的命名,内外界顺序与一般无机物的命名原则相同。若配离子为阳离子，配离子在前，外界离子在后，命名为“某化某”或“某酸某”；若配离子为阴离子，外界离子在前，配离子在后，命名为“某酸某”,内界的命名顺序,配体数（汉字数字）,配体名称（不同配体间用中圆点分开）,合,中心原子名称,中心原子氧化值（罗马数字）,Cu(NH3)4 SO4,硫酸,四,氨,合,铜,(),K Pt Cl5(NH
6、3),五氯氨合铂()酸钾,配体命名顺序,先无机，后有机 先阴离子配体，后中性分子配体 同类配体，按配位原子的元素符号在英文字母的顺序排列 同类配体中配位原子相同，较少原子数的配体在前，较多原子数的配体列后,举例,Co(NH3)4Cl2Cl 氯化二氯 四氨合钴()Na3AlF6 六氟合铝()酸钠HPt NH3 Cl3 三氯 一氨合铂()酸Ni(NH3)4(OH)2 氢氧化四氨合镍()Cr(en)2Cl2Cl 氯化二氯 二(乙二胺)合铬()Co(NH3)5H2OCl3 氯化五氨 一水合钴()Cu(NH3)4PtCl4 四氯合铂()酸四氨合铜()Pt(NH3)2 NH2NO2 氨基 硝基 二氨合铂(
7、)K3Co(ONO)3Cl3 三氯 三(亚硝酸根)合钴()酸钾,第二节 配位平衡,一、配位平衡常数,Ks 称为配位化合物稳定常数,讨论,Ks 的大小反映了配合物的稳定性 Ks 与温度有关，与浓度无关 根据Ks 可以直接比较配体数相同配离子的稳定性 配体数不同时，必须通过计算才能判断配离子的稳定性,分别计算0.1molL-1Cu(en)22+溶液与0.1molL-1CuY2-溶液中Cu2+离子的浓度。并比较二者的稳定性。已知Ks(Cu(en)22+)=1.01020，Ks(CuY2-)=5.01018。,平衡时 x 2x 0.1 x 0.1,Cu2+=x=6.310-8 molL-1,平衡时 y
8、 y 0.1-y 0.1,Cu2+=y=1.410-10 molL-1,CO中毒机制,K稳 2.6108,K稳 6.7105,K 388,高压氧疗法对CO急性中毒迅速有效,第三节 螯合物,螯合物(Chelate)是中心原子与多齿配体形成的具有环状结构的一类配合物,一、螯合物和螯合效应,由于生成螯合物而使配合物稳定性大大增加的作用称为螯合效应(chelating effect),能与中心原子形成螯合物的多齿配体称为螯合剂(chelating agent),螯合剂的特点,螯合物中的配体为多齿配体 同一配体的两个配位原子之间相隔两个或三个其他原子中心原子与配体间形成五员环或六员环，称为螯合环,二、影
9、响螯合物稳定性的因素,螯合环的大小:五员环和六员环最稳定,五员环（108）-sp3杂化10928 张力小，稳定六员环（120）-sp2杂化120 张力小，稳定,Cd(en)22+五员环 KS=1.7 1010,二(乙酰丙酮)合铜 六员环 KS=2.8 1015,螯合环的数目:螯合环的数目越多，稳定性越大,人体必需的微量金属元素在体内主要以螯合物或配合物的形式存在,血红素,每个血红蛋白分子含有4个亚铁血红素,小 结,配合物的基本概念和组成 中心原子、配体、配位原子、配体数、配位数 配合物的命名 配位平衡 螯合物的基本概念及影响其稳定性的因素,人有了知识，就会具备各种分析能力，明辨是非的能力。所以我们要勤恳读书，广泛阅读，古人说“书中自有黄金屋。”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识，培养逻辑思维能力；通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平，培养文学情趣；通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。有许多书籍还能培养我们的道德情操，给我们巨大的精神力量，鼓舞我们前进。,
