配位化合物醫(yī)用化學(xué).ppt

1、醫(yī)用化學(xué),主編 薛會(huì)君 劉德云,普通高等教育國家級“十一五”規(guī)劃教材,第5章 配位化合物,科學(xué)出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社,學(xué)習(xí)目標(biāo),1.理解配合物、形成體、配位體、內(nèi)界、外界等基本概念 2掌握一些簡單配合物的命名 3理解配位平衡、穩(wěn)定常數(shù)及配位平衡的移動(dòng) 4了解配合物在醫(yī)學(xué)上的意義,科學(xué)出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社,第一節(jié) 配合物的基本概念,一、配合物的定義,（一）配離子,由一種陽離子（或原子）和一定數(shù)目的中性分子或陰離子結(jié)合而成的具有穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的單元稱為配離子。,Cu(NH3)42+ Fe(CN)63,Pt(NH3)2Cl2,有時(shí)這種穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的單元是不帶電荷的中性分子則稱為配合分子。,科學(xué)出版社

2、衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社,（二）配合物,含有配離子的化合物叫配位化合物，簡稱配合物。例如：,Cu(NH3)4SO4 Ag(NH3)2NO3 Co(NH3)5(H2O)Cl3,K4Fe(CN)6 K2HgI4,科學(xué)出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社,二、配合物的組成,（一）內(nèi)界和外界,配離子是配合物的特征部分，稱為配合物的內(nèi)界，通常把內(nèi)界寫在方括號內(nèi)。方括號以外的部分稱為配合物的外界，是與配離子所帶電荷相反的離子。, Cu ( NH3 ) 4 SO4 中心離子 配位體 內(nèi)界 外界 配合物,K3 Fe ( CN ) 6 中心離子 配位體 外界 內(nèi)界 配合物,Cu(NH3)4SO4 Cu(NH3)42+ + S

3、O42,Pt(NH3)2Cl2：只有內(nèi)界，沒有外界。,配合物的內(nèi)界和外界之間是以離子鍵相結(jié)合，在水溶液中內(nèi)界與外界完全解離。,科學(xué)出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社,位于配離子（或分子）中心位置的離子（或原子）稱為中心離子（或原子），也稱配合物的形成體。它是配合物的核心部分。,（二） 中心離子,常見的中心離子是金屬離子，以過渡元素金屬離子最多，如Cu2+、Fe3+、Pt4+等；也有中性原子，如Fe(CO)5中的Fe原子，還有一些高氧化態(tài)的非金屬元素，如SiF62中的Si4+離子。,科學(xué)出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社,配位體中直接同中心離子結(jié)合成鍵的原子稱為配位原子，如NH3分子中的N原子、Cl原子都是配位

4、原子。配位原子主要屬于周期表中、三個(gè)主族的元素。,（三） 配位體和配位原子,在配離子中，同中心離子以配位鍵相結(jié)合的陰離子或中性分子稱為配位體，簡稱配體。Cu(NH3)42+、Pt(NH3)Cl4中的NH3、Cl都是配體。,單齒配體：含有一個(gè)配位原子的配位體 多齒配體：含有兩個(gè)或兩個(gè)以上的配位原子的配位體,科學(xué)出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社,如果配位體是單齒的，配位體的數(shù)目等于中心離子的配位數(shù)。如果配位體是多齒的，配位體的數(shù)目小于中心離子的配位數(shù)。,（四） 配位數(shù),在配合物中，與中心離子結(jié)合的配位原子的數(shù)目，稱為該中心離子的配位數(shù)。一般中心離子的配位數(shù)為2，4，6，8。最常見的是4和6。,科學(xué)出版社

5、衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社,陰離子名稱在前，陽離子名稱在后；一般稱為“某化某” 、“某酸某”、“某酸” 等。,三、配合物的命名,不同配體之間以中圓點(diǎn)“”分開，當(dāng)配位體個(gè)數(shù)為一時(shí)，有時(shí)可將“一”字省去。,用羅馬數(shù)字表示,配離子命名,配位體數(shù)-配位體名稱-“合”字-形成體名稱-形成體價(jià)態(tài),用一、二、三等表示,科學(xué)出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社,多種配位體命名時(shí)列出的順序：,（1）先無機(jī)配位體后有機(jī)配位體； （2）先陰離子后中性分子 ； （3）若配體均為陰離子（或中性分子）時(shí)，按配位原子元素符號的英文字母順序排列。,科學(xué)出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社,Na4Fe(CN)6,Cu(NH3)42+,四氨合銅()離子（

6、銅氨配離子）,Co(NH3)3(H2O)Cl2Cl,氯化二氯三氨水合鈷（）,Cu(NH3)4SO4,硫酸四氨合銅（）,Co(NH3)4Cl2Cl,氯化二氯四氨合鈷（）,六氰合鐵（）酸鈉,科學(xué)出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社,四、 螯合物,（一）螯合物的概念,中心離子和多齒配體配合而成具有環(huán)狀結(jié)構(gòu)的配合物。,能與中心離子形成螯合物的多齒配體。,鰲合劑,螯合物,科學(xué)出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社,1. 必須是多齒配體 2. 兩個(gè)配位原子之間應(yīng)間隔著兩個(gè)或三個(gè)其它原子,鰲合劑應(yīng)具備兩個(gè)條件,環(huán)愈多使螯合物愈穩(wěn)定。,螯合效應(yīng),由于螯合而使化合物具有特殊的穩(wěn)定性。,科學(xué)出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社,常用的螯合劑是氨

7、羧螯合劑，應(yīng)用最廣泛的是乙二胺四乙酸（EDTA）及其二鈉鹽（EDTA-2Na）。,(二)螯合劑,由于EDTA在水中的溶解度比較小，而其二鈉鹽在水中的溶解度卻比較大。因些常采用EDTA-2Na。,科學(xué)出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社,除堿金屬離子外，EDTA幾乎能與所有的金屬離子形成穩(wěn)定的金屬螯合物。不論金屬離子是幾價(jià)，1個(gè)金屬離子都能與1個(gè)EDTA酸根（Y4）形成可溶性的穩(wěn)定螯合物。,螯合比 1：1,科學(xué)出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社,Ks值越大，表示形成配離子的傾向越大，此配合物越穩(wěn)定。,第2節(jié) 配位平衡,一、配位平衡及穩(wěn)定常數(shù),Ag+ + 2NH3 Ag(NH3)2+,科學(xué)出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社

8、,配位體是可以接受質(zhì)子的堿（如 CN、NH3等），如果配體的堿性較強(qiáng)，在增加溶液中的H3O+濃度時(shí)，配位體將同H3O+結(jié)合，生成其共軛酸，配位平衡向配離子解離方向移動(dòng)，使配離子的穩(wěn)定性降低。,二、配位平衡的移動(dòng),（一）溶液酸度對配位平衡的影響,酸效應(yīng),H3O+, NH4+ + H2O,Ag(NH3)2+ Ag+ + 2 NH3,配位體的堿性愈強(qiáng)，溶液的pH值愈小，配離子愈易被破壞。,科學(xué)出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社,金屬離子在水中，都會(huì)有不同程度的水解作用。溶液的pH值愈大，愈有利于水解的進(jìn)行。使配位平衡向配離子解離方向移動(dòng)。,水解效應(yīng),3 OH, Fe(OH)3 ,FeF63 6 F + Fe

9、3+,金屬離子愈易水解，溶液的pH值愈大，配離子愈不穩(wěn)定。,要保證配離子在溶液中穩(wěn)定存在，必須使溶液維持合適的酸度。,科學(xué)出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社,決定上述反應(yīng)方向的是Ks和Ksp相對大小，以及配位劑與沉淀劑的濃度。配合物的Ks值越大，越易形成相應(yīng)配合物，沉淀越易溶解；反之，沉淀物的Ksp越小，則配合物越易解離生成沉淀。,（二）配位平衡與沉淀平衡的關(guān)系,當(dāng)向含有氯化銀沉淀的溶液中加入氨水時(shí)，沉淀即溶解。 當(dāng)在上述溶液中加入溴化鈉溶液時(shí)，又有淡黃色的沉淀生成。,前者因加入配位劑NH3而使沉淀平衡轉(zhuǎn)化為配位平衡。后者因加入較強(qiáng)的沉淀劑而使配位平衡轉(zhuǎn)化沉淀平衡。,科學(xué)出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社,在加入F后，由于生成FeF63，降低了Fe3+的濃度，F(xiàn)e3+/ Fe2+的電極電勢下降，使氧化還原反應(yīng)方向逆轉(zhuǎn)。,（三）配位平衡與氧化還原平衡的關(guān)系,溶液中的配位平衡與氧化還原平衡可以相互影響，使配離子解離或使物質(zhì)的電極電勢改變。例如，I可將Fe3+還原為Fe2+，而使 FeCl4 配離子解