配位化合物医用化学.ppt

1、医用化学,主编 薛会君 刘德云,普通高等教育国家级“十一五”规划教材,第5章 配位化合物,科学出版社卫生职业教育出版分社,学习目标,1.理解配合物、形成体、配位体、内界、外界等基本概念 2掌握一些简单配合物的命名 3理解配位平衡、稳定常数及配位平衡的移动 4了解配合物在医学上的意义,科学出版社卫生职业教育出版分社,第一节 配合物的基本概念,一、配合物的定义,（一）配离子,由一种阳离子（或原子）和一定数目的中性分子或阴离子结合而成的具有稳定结构的单元称为配离子。,Cu(NH3)42+ Fe(CN)63,Pt(NH3)2Cl2,有时这种稳定结构的单元是不带电荷的中性分子则称为配合分子。,科学出版社

2、卫生职业教育出版分社,（二）配合物,含有配离子的化合物叫配位化合物，简称配合物。例如：,Cu(NH3)4SO4 Ag(NH3)2NO3 Co(NH3)5(H2O)Cl3,K4Fe(CN)6 K2HgI4,科学出版社卫生职业教育出版分社,二、配合物的组成,（一）内界和外界,配离子是配合物的特征部分，称为配合物的内界，通常把内界写在方括号内。方括号以外的部分称为配合物的外界，是与配离子所带电荷相反的离子。, Cu ( NH3 ) 4 SO4 中心离子 配位体 内界 外界 配合物,K3 Fe ( CN ) 6 中心离子 配位体 外界 内界 配合物,Cu(NH3)4SO4 Cu(NH3)42+ + S

3、O42,Pt(NH3)2Cl2：只有内界，没有外界。,配合物的内界和外界之间是以离子键相结合，在水溶液中内界与外界完全解离。,科学出版社卫生职业教育出版分社,位于配离子（或分子）中心位置的离子（或原子）称为中心离子（或原子），也称配合物的形成体。它是配合物的核心部分。,（二） 中心离子,常见的中心离子是金属离子，以过渡元素金属离子最多，如Cu2+、Fe3+、Pt4+等；也有中性原子，如Fe(CO)5中的Fe原子，还有一些高氧化态的非金属元素，如SiF62中的Si4+离子。,科学出版社卫生职业教育出版分社,配位体中直接同中心离子结合成键的原子称为配位原子，如NH3分子中的N原子、Cl原子都是配位

4、原子。配位原子主要属于周期表中、三个主族的元素。,（三） 配位体和配位原子,在配离子中，同中心离子以配位键相结合的阴离子或中性分子称为配位体，简称配体。Cu(NH3)42+、Pt(NH3)Cl4中的NH3、Cl都是配体。,单齿配体：含有一个配位原子的配位体 多齿配体：含有两个或两个以上的配位原子的配位体,科学出版社卫生职业教育出版分社,如果配位体是单齿的，配位体的数目等于中心离子的配位数。如果配位体是多齿的，配位体的数目小于中心离子的配位数。,（四） 配位数,在配合物中，与中心离子结合的配位原子的数目，称为该中心离子的配位数。一般中心离子的配位数为2，4，6，8。最常见的是4和6。,科学出版社

5、卫生职业教育出版分社,阴离子名称在前，阳离子名称在后；一般称为“某化某” 、“某酸某”、“某酸” 等。,三、配合物的命名,不同配体之间以中圆点“”分开，当配位体个数为一时，有时可将“一”字省去。,用罗马数字表示,配离子命名,配位体数-配位体名称-“合”字-形成体名称-形成体价态,用一、二、三等表示,科学出版社卫生职业教育出版分社,多种配位体命名时列出的顺序：,（1）先无机配位体后有机配位体； （2）先阴离子后中性分子 ； （3）若配体均为阴离子（或中性分子）时，按配位原子元素符号的英文字母顺序排列。,科学出版社卫生职业教育出版分社,Na4Fe(CN)6,Cu(NH3)42+,四氨合铜()离子（

6、铜氨配离子）,Co(NH3)3(H2O)Cl2Cl,氯化二氯三氨水合钴（）,Cu(NH3)4SO4,硫酸四氨合铜（）,Co(NH3)4Cl2Cl,氯化二氯四氨合钴（）,六氰合铁（）酸钠,科学出版社卫生职业教育出版分社,四、 螯合物,（一）螯合物的概念,中心离子和多齿配体配合而成具有环状结构的配合物。,能与中心离子形成螯合物的多齿配体。,鳌合剂,螯合物,科学出版社卫生职业教育出版分社,1. 必须是多齿配体 2. 两个配位原子之间应间隔着两个或三个其它原子,鳌合剂应具备两个条件,环愈多使螯合物愈稳定。,螯合效应,由于螯合而使化合物具有特殊的稳定性。,科学出版社卫生职业教育出版分社,常用的螯合剂是氨

7、羧螯合剂，应用最广泛的是乙二胺四乙酸（EDTA）及其二钠盐（EDTA-2Na）。,(二)螯合剂,由于EDTA在水中的溶解度比较小，而其二钠盐在水中的溶解度却比较大。因些常采用EDTA-2Na。,科学出版社卫生职业教育出版分社,除碱金属离子外，EDTA几乎能与所有的金属离子形成稳定的金属螯合物。不论金属离子是几价，1个金属离子都能与1个EDTA酸根（Y4）形成可溶性的稳定螯合物。,螯合比 1：1,科学出版社卫生职业教育出版分社,Ks值越大，表示形成配离子的倾向越大，此配合物越稳定。,第2节 配位平衡,一、配位平衡及稳定常数,Ag+ + 2NH3 Ag(NH3)2+,科学出版社卫生职业教育出版分社

8、,配位体是可以接受质子的碱（如 CN、NH3等），如果配体的碱性较强，在增加溶液中的H3O+浓度时，配位体将同H3O+结合，生成其共轭酸，配位平衡向配离子解离方向移动，使配离子的稳定性降低。,二、配位平衡的移动,（一）溶液酸度对配位平衡的影响,酸效应,H3O+, NH4+ + H2O,Ag(NH3)2+ Ag+ + 2 NH3,配位体的碱性愈强，溶液的pH值愈小，配离子愈易被破坏。,科学出版社卫生职业教育出版分社,金属离子在水中，都会有不同程度的水解作用。溶液的pH值愈大，愈有利于水解的进行。使配位平衡向配离子解离方向移动。,水解效应,3 OH, Fe(OH)3 ,FeF63 6 F + Fe

9、3+,金属离子愈易水解，溶液的pH值愈大，配离子愈不稳定。,要保证配离子在溶液中稳定存在，必须使溶液维持合适的酸度。,科学出版社卫生职业教育出版分社,决定上述反应方向的是Ks和Ksp相对大小，以及配位剂与沉淀剂的浓度。配合物的Ks值越大，越易形成相应配合物，沉淀越易溶解；反之，沉淀物的Ksp越小，则配合物越易解离生成沉淀。,（二）配位平衡与沉淀平衡的关系,当向含有氯化银沉淀的溶液中加入氨水时，沉淀即溶解。 当在上述溶液中加入溴化钠溶液时，又有淡黄色的沉淀生成。,前者因加入配位剂NH3而使沉淀平衡转化为配位平衡。后者因加入较强的沉淀剂而使配位平衡转化沉淀平衡。,科学出版社卫生职业教育出版分社,在加入F后，由于生成FeF63，降低了Fe3+的浓度，Fe3+/ Fe2+的电极电势下降，使氧化还原反应方向逆转。,（三）配位平衡与氧化还原平衡的关系,溶液中的配位平衡与氧化还原平衡可以相互影响，使配离子解离或使物质的电极电势改变。例如，I可将Fe3+还原为Fe2+，而使 FeCl4 配离子解