第五章配位化合物.ppt

医用化学 第五章配位化合物 第五章配位化合物 第五章配位化合物 1 掌握配合物的概念 组成和命名方法 2 熟悉稳定常数 影响配位平衡的因素 3 了解配位滴定的基本原理和应用 生物配体 4 能力要求初步学会滴定操作 建立量的概念 5 素质要求认识配合物在医学上的意义 学习目标 第五章配位化合物 1 2 第一节配合物的基本概念 1 第二节配位平衡 2 第三节配位滴定法 3 第四节配合物在医学药上的意义 4 1 基础与临床 5 学习要点 马建军浙江医学高等专科学校 第五章配位化合物 第一节配合物的基本概念 一 配合物的定义 二 配合物的组成 三 配合物的命名 四 螯合物和生物配体 一 配合物的定义配离子 由简单阳离子 或原子 和一定数目的中性分子或阴离子通过配位键结合 并按一定的组成和空间构型所形成的复杂物质称为配离子 配离子可以是分子 离子 配离子与带相反电荷离子组成中性的分子称为配合物 如 Cu NH3 4 SO4硫酸四氨合铜形成条件 中心原子有空轨道 配位体有孤对电子明矾KAl SO4 2 12H2O 铬钾矾KCr SO4 2 12H2O是复盐 区别 复盐中金属都是以离子键结合 而配合物的配离子中含有配位键 配离子与外界以离子键结合 第一节配合物的基本概念 第五章配位化合物第一节配合物的基本概念 二 配合物的组成 核心 中心原子 基本特征 配离子 含配位键 组成形式 大多数配合物有内 外界之分 并以离子键结合 内界用方括号括起来 内界由中心离子和配体组成 外界是一些简单离子 Ni CO 4 PtCl2 NH3 2 CoCl3 NH3 3 等也是配合物 但没有外界 属特例 第五章配位化合物第一节配合物的基本概念 第一节配合物的基本概念 注意 内界与外界以离子键结合 中心原子与配体间以配位键结合 整个分子不显电性 通常配合物是含多种化学键的化合物 Cu NH3 4 SO4 中心原子 配合物 离子键 配位键 第五章配位化合物第一节配合物的基本概念 第一节配合物的基本概念 一 内界和外界 内界 中心原子通过配位键与配位体结合组成配合物的内界 是配合物的特征部分 用方括号括起来 如 Cu NH3 4 2 等 外界 与内界带相反电荷的其他离子 写在方括号外 如 Cl SO42 等 配位分子只有内界 没有外界 二 中心原子 中心原子位于配离子的中心位置 是配离子的核心 也是配合物形成体 大多为过渡金属阳离子 少数是高氧化态非金属元素的原子 还有少数的为中性原子 如 Cu Fe Si 等 第一节配合物的基本概念 第五章配位化合物第一节配合物的基本概念 三 配位体与中心原子以配位键相结合的中性分子或阴离子简称配体 根据配体中所含配位原子数 可将配体分为 四 配位数配离子 或配位分子 中直接与中心原子以配位键结合的配位原子的个数 也即中心原子与配体形成配位键的数目 第一节配合物的基本概念 第五章配位化合物第一节配合物的基本概念 内界的命名次序是 配体数 配体名称 合 中心原子 氧化数 1 若内界有多种配体时 则配体的命名顺序是 先无机配体 后有机配体 先阴离子 后中性分子 2 同类配体按配位原子元素符号的英文字母顺序排列 3 不同配体名称之间以中圆点分开 相同的配体个数用倍数词头二 三 四等数字表示 三 配合物的命名 命名方法 与一般无机化合物的命名原则相同 先提阴离子 再提阳离子 顺序从右往左 若阴离子为简单离子 称某化某 如AgCl 若阴离子为复杂离子 称某酸某 如CuSO4 Cu NH3 4 SO4 Ag NH3 2 Cl 第五章配位化合物第一节配合物的基本概念 第一节配合物的基本概念 四 螯合物和生物配体 螯合物 由中心原子和多齿配体形成的一类具有环状结构的配合物 螯合剂1 含有两个或两个以上配位原子 的条件2 两个配原子间必须相隔2 3个其他原子 螯合效应 由于螯合环的形成而使配合物的稳定性大大增加的作用 第一节配合物的基本概念 第五章配位化合物第一节配合物的基本概念 生物配体 生命必需金属元素与某些特定结构的配体结合形成配位化合物后 表现出某种特定的活性和生理功能 这些配体称为生物配体 中心原子生物配体生物配体作用Fe 卟啉环 球蛋白血红蛋白输送O2Mg 卟啉环叶绿素光合作用注 生命必需金属元素本身没有任何生理活性 只有与生物配体形成生物配合物时 才表现出一定的生理活性 第一节配合物的基本概念 第五章配位化合物第一节配合物的基本概念 第五章配位化合物 第二节配位平衡 一 配位平衡稳定常数 二 配位平衡的移动 马建军浙江医学高等专科学校 第五章配位化合物第二节配位平衡 第二节配位平衡 一 配位平衡稳定常数 一 稳定常数的概念稳定常数越大 表明该配离子解离倾向越小 即配离子越稳定 第五章配位化合物第二节配位平衡 第二节配位平衡 二 稳定常数的应用 计算配合物溶液中有关物质的浓度 判断配位反应的方向二 配位平衡的移动 一 溶液酸度的影响 酸效应 因溶液酸度增大而导致配离子稳定性降低的现象 第五章配位化合物第二节配位平衡 第二节配位平衡 水解效应 因发生水解而使配位平衡向解离方向移动 导致配离子稳定性降低的现象 第五章配位化合物第二节配位平衡 第二节配位平衡 二 沉淀平衡的影响 硫代酸根离子 第五章配位化合物 第三节配位滴定法 一 配位滴定法的基本原理 二 标准溶液的配制与标定 三 配位滴定应用示例 马建军浙江医学高等专科学校 第五章配位化合物第三节配位滴定法 第三节配位滴定法 一 配位滴定法的基本原理 一 EDTA的结构和配位特点1 EDTA的结构2 EDTA的配位特点 配合物的广泛性和稳定性 1 1配位 大多数配合物易溶于水 终点易于判断 第五章配位化合物第三节配位滴定法 第三节配位滴定法 二 配位滴定中pH的控制最高酸度 由于溶液酸度增强 引起酸效应增强 造成滴定误差 0 1 最高允许的酸度 称为最高酸度 最低酸度 溶液酸度过低 金属离子会产生水解效应析出氢氧化物沉淀而影响滴定 这个水解酸度称为配位滴定的最低酸度 注 配位滴定中 溶液的酸度只有控制在大于最低酸度 小于最高酸度范围内 才能保证滴定准确完成 第五章配位化合物第三节配位滴定法 第三节配位滴定法 三 金属指示剂1 金属指示剂的作用原理滴定前 滴定中 终点时 2 金属指示剂应具备的条件 1 在一定pH条件下 游离态和结合态颜色明显不同 2 与金属离子形成的配合物具有足够的稳定性 即 MIn 104 并且 MY MIn 102 第五章配位化合物 第四节配合物在医学上的意义 一 配合物是重要的生物活性物质 二 配合物的解毒作用 四 能用于定性和定量分析 三 配合物的抗炎抗癌作用 马建军浙江医学高等专科学校 生命元素 元素周期表中有112种元素 其中92种存在于自然界 在生物体内已检测出81种 总称为生命元素 按生命元素对人体正常生命作用不同可分为必需元素 非必需元素和