配位化合物医化

配位化合物医化内容提要鳌合物和生物配体鳌合效应影响鳌合物稳定性的因素配合物在医学上的应用第2页,共32页，2024年2月25日，星期天教学基本要求掌握配位化合物的组成及命名；配位平衡的基本概念和稳定常数的意义及简单应用。影响配合物稳定性的因素；螯合物及螯合效应。影响螯合物稳定性的因素；生物配体及配合物在医学上的意义。第3页,共32页，2024年2月25日，星期天第一节配位化合物的基本概念什么是配位化合物CuSO4SolutionaddingNaOHCu(OH)2Precipitationaddingammonia[Cu(NH3)4]SO4Complexaddingammonia第4页,共32页，2024年2月25日，星期天第一节配位化合物的基本概念[Cu(NH3)4]2+是由1个Cu2+离子和4个NH3分子以配位键形成的复杂离子，它在水中只能部分地解离出Cu2+和NH3，绝大多数仍以复杂离子的形式—[Cu(NH3)4]2+—存在。配合物是以具有接受电子对的离子或原子（统称中心原子）为中心，与一组可以给出电子对的离子或分子（统称配体），以一定的空间排列方式在中心原子周围与中心原子以配位键结合（配离子或配分子）为特征的化合物。第5页,共32页，2024年2月25日，星期天第一节配位化合物的基本概念带正电荷的配离子称为配阳离子[Cu(NH3)4]2+、[Ag(NH3)2]+带负电荷的配离子称为配阴离子[HgI4]2-、[Fe(NCS)4]-含有配离子的化合物和配位分子统称为配合物。配合物可以是酸：H[Cu(CN)2]

碱：[Cu(NH3)4](OH)2

盐：[Cu(NH3)4]SO4也可以是电中性的配位分子[Ni(CO)4]习惯上把配离子也称为配合物[Cu(NH3)4]2+第6页,共32页，2024年2月25日，星期天第一节配位化合物的基本概念配合物的组成配合物的内层(innersphere)和外层(outersphere)大多数配合物由配离子与带相反电荷的离子组成：[Ag(NH3)2](OH)2、Na2[HgI4]、K[Fe(CNS)4]、[Pt(NH3)2Cl2]配离子是配合物的特征部分，由中心原子(离子)和配体组成，称为配合物的内层。通常把内层写在方括号之内，配合物中与配离子带相反电荷的离子称为配合物的外层。电中性的配位分子只有内层，没有外层。第7页,共32页，2024年2月25日，星期天第一节配位化合物的基本概念第8页,共32页，2024年2月25日，星期天第一节配位化合物的基本概念中心原子(centralatom)配合物中接受孤对电子的阳离子或原子统称为中心原子。中心原子一般是金属离子，大多为过渡元素，特别是第ⅧB族元素以及相邻近的一些副族元素。某些副族元素的原子和高氧化值非金属元素的原子也是较常见的中心原子，如[Ni(CO)4]中的Ni(0)

[SiF6]2-中的Si(Ⅳ)第9页,共32页，2024年2月25日，星期天第一节配位化合物的基本概念配体(ligand)和配位原子(ligatingatom)与中心原子以配位键结合的阴离子或中性分子称为配体。配体中直接向中心原子提供孤对电子形成配位键的原子称为配位原子。

配位原子的最外电子层都有孤对电子，常见的是电负性较大的非金属的原子N、O、C、S、

F、Cl、Br、I配合物配体配位原子[Ag(NH3)2]+NH3N[Ni(CO)4]COC[SiF6]2-F-F第10页,共32页，2024年2月25日，星期天第一节配位化合物的基本概念单齿配体和多齿配体单齿配体(monodentateligand)：只含有一个配位原子的配体称为单齿配体。如NH3、H2O、CN-、F-、Cl-其配位原子分别为N、O、C、F、Cl少数配体虽有两个配位原子，由于两个配位原子靠得太近，只能选择其中一个与中心原子成键，故仍属单齿配体，如CN-、NC-、NO2-、ONO-、SCN-、NCS-

第11页,共32页，2024年2月25日，星期天第一节配位化合物的基本概念多齿配体(multidentateligand)：含有两个或两个以上配位原子的配体称为多齿配体。如双齿配体：乙二胺(en)H2N-CH2-CH2-NH2三齿配体：二亚乙基三胺(DEN)H2NCH2CH2NHCH2CH2NH2第12页,共32页，2024年2月25日，星期天第一节配位化合物的基本概念

六齿配体：乙二胺四乙酸根(Y4-)Ethylenediaminetetraaceticion,EDTA第13页,共32页，2024年2月25日，星期天第一节配位化合物的基本概念配位数(coordinationnumber)配合物中直接与中心原子以配位键结合的配位原子的数目称为配位数。配位数=中心原子与配体形成配位键的数目配体为单齿配体：中心原子的配位数＝配体的数目例如：[Cu(NH3)4]2+，配位数＝4配体为多齿配体：中心原子的配位数≠配体的数目例如：[Cu(en)2]2+，配位数=4，配体数=2第14页,共32页，2024年2月25日，星期天第一节配位化合物的基本概念配离子的电荷配离子的电荷数等于中心原子和配体总电荷的代数和：例1.[Cu(NH3)4]2+配离子电荷数=1×（+2）+4×0=+2。例2.[HgI4]2-配离子的电荷数=1×(+2)+4×(-1)=-2。外层离子的电荷总数和配离子的电荷总数相等，而符号相反，所以由外层离子的电荷可以推断出配离子的电荷及中心原子的氧化值。第15页,共32页，2024年2月25日，星期天第一节配位化合物的基本概念配合物的命名配位化合物的命名：阴离子在前、阳离子在后配阳离子：“某化某”、“氢氧化某”、“某酸某”[Fe(en)3]Cl3、[Ag(NH3)2]OH、[Cu(NH3)4]SO4配阴离子：“某酸”、“某酸某”H2[PtCl6]、NH4[Co(NH3)2Cl4]六氯合铂()酸四氯·二氨合钴()酸铵第16页,共32页，2024年2月25日，星期天第一节配位化合物的基本概念配离子及配位分子的命名：配体数-配体名称-“合”-中心原子名称(氧化值)配体数目用二、三、四等数字表示复杂的配体名称写在圆括号中，以免混淆不同配体之间以中圆点“·”分开第17页,共32页，2024年2月25日，星期天第一节配位化合物的基本概念配体命名顺序：先无机配体，后有机配体；先离子，后分子；按配位原子元素符号字母序；配位原子相同，原子数目少的配体在前(先简单，后复杂)；配位原子、配体原子数目相同，按配位原子连接的原子的元素符号字母序；配体化学式相同，按配位原子元素符号字母序。第18页,共32页，2024年2月25日，星期天第一节配位化合物的基本概念配合物的命名实例[Cu(NH3)4]2+四氨合铜(II)离子[CoCl2(NH3)4]Cl一氯化二氯·四氨合钴(III)[Fe(en)3]Cl3三氯化三(乙二胺)合铁(III)[Ag(NH3)2]OH氢氧化二氨合银(I)H2[PtCl6]六氯合铂(IV)酸[Co(ONO)(NH3)5]SO4硫酸亚硝酸根·五氨合钴(III)第19页,共32页，2024年2月25日，星期天第一节配位化合物的基本概念配合物的命名实例[Co(NH3)5(H2O)]2(SO4)3

硫酸五氨·一水合钴(III)[Co(NH3)2(en)2]Cl3氯化二氨·二(乙二胺)合钴(III)NH4[Co(NO2)4(NH3)2]四亚硝酸根·二氨合钴(III)酸铵[Ni(CO)4]四羰基合镍(0)NH4[Cr(NCS)4(NH3)2]四(异硫氰酸根)·二氨合铬(III)酸铵第20页,共32页，2024年2月25日，星期天第三节配位平衡一、配位平衡常数稳定常数(stabilityconstant)Cu2++4NH3[Cu(NH3)4]2+配体数目相同的配离子，Ks愈大配离子稳定倾向愈大。配体数目不相同，不能直接比较。对不同类型的配合物通过计算中心原子平衡浓度来比较.第21页,共32页，2024年2月25日，星期天第三节配位平衡一些配合物的稳定常数配离子Ks配离子KsAg(CN)2-5.6×1018Fe(CN)64-1.0×1035Ag(NH3)2+1.7×107Fe(CN)63-9.1×1041Ag(S2O3)23-2.9×1013Ni(CN)42-1.0×1031Cd(NH3)42+1.0×107Ni(NH3)62+5.6×108Cu(CN)2-1.0×1016Zn(NH3)42+2.9×109Cu(NH3)42+4.8×1012Zn(OH)42-2.8×1015第22页,共32页，2024年2月25日，星期天第三节配位平衡例：Ks([CuY]2-)=5×1018，Ks([Cu(en)2]2+)=1.0×1021，比较二者0.1mol·L-1溶液的稳定性。解：[CuY]2-Cu2++Y4-0.1-x

x

x解得x

=1.4×10-10mol·L-1[Cu(en)2]2+Cu2++2en

0.1-y

y2y解得y

=2.9×10-8mol·L-1∴[CuY]2-更稳定。第23页,共32页，2024年2月25日，星期天第三节配位平衡二、配位平衡的移动溶液酸度的影响酸效应（溶液pH的影响）：因溶液酸度增大而导致配离子解离的作用称。如第24页,共32页，2024年2月25日，星期天第三节配位平衡二、配位平衡的移动溶液酸度的影响水解作用：因金属与溶液中的OH-结合而导致配离子解离的作用。如第25页,共32页，2024年2月25日，星期天第三节配位平衡沉淀反应的影响配离子稳定性愈差，中心原子形成沉淀的Ksp愈小，配位平衡就愈容易转化为沉淀平衡；配体的配位能力愈强，沉淀的Ksp愈大，就愈容易使沉淀平衡转化为配位平衡。

第26页,共32页，2024年2月25日，星期天第三节配位平衡与氧化还原平衡的关系平衡移动方向平衡移动方向第27页,共32页，2024年2月25日，星期天第三节螯合物和生物配体