Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
JoVE Science Education Library
General Chemistry

A subscription to JoVE is required to view this content.
You will only be able to see the first 20 seconds.

 

配合化学物

Article

Transcript

Please note that all translations are automatically generated.

Click here for the English version.

配合物组成中心金属原子或离子绑定到一定数量的官能团称为配体。

电子在原子的原子核,称为轨道可预测各地找到。大多数金属有大量的访问电子相比,如氮、 氧或碳光主族元素。配体交互,或协调、 金属以复杂的方式促进这些许多访问电子。

配体协调对金属在许多不同的安排或几何形状,可以在金属中心有反应性的显著影响。配体采用的方向受配体与金属的电子性质。

这个视频将介绍金属配合物的原则和配体,演示过程交换配体在一个金属的中心,并介绍几种金属配合物在化学和医学应用。

配体范围从简单如氯离子对复杂的分子,如卟啉。金属配合物的总电荷取决于每个配体与金属的净电荷。金属往往阳离子,还是积极向上,和配体往往是中性或阴离子。

配体协调对金属通过一个或多个绑定到金属的施主原子。非相邻捐助团体内配体的数目称为 denticity。双齿配体占据两个协调站点上的金属,所以三齿配体配合物可以采用相同的几何与六个单齿配体配合物。

没有直接接口与金属,常常充当反离子离子或溶剂分子可以与一个协调复杂交互。这些也可以参与的反应在其中至少一个配体是替换为另一个,或取代。

在联想替代新配体坐标到金属,然后其中一个原始的配体叶,或离解。在游离的替代,配体第一次离解从金属之后,新的配体坐标。配体也可能关联或游离无替代,改变周围的金属施主原子数目。

金属配合物通常拥有是在允许它们之间的电子跃迁的能量足够接近的轨道。这些轨道间的能隙与配体的某些属性。这些属性通常定义在"光谱化学系列的配体",哪个职级他们从 '弱' 到 '强',将强配体是与更大的能量差相关联。

它是更有利于电子在轨道的最低能量。差距最大的能源系统中发现了这些稳定的轨道。因此,简单的交换反应青睐强配体配合物。

配合物吸收光子对应在能源方面的差距,经常可见光谱中的电子跃迁所需的能量。吸收光的波长是复杂的观察颜色的互补色。因此,增加的能量差距从交换强一弱配体可能改变配合物的颜色。

现在,你了解金属配合物,让我们去通过检查轨道能量的变化过程由一系列配体交换反应的原则。

若要开始执行的步骤,获取适当配体解决方案和玻璃器皿。然后,准备 1.84 g 固体镍硫酸六水合物和 100 mL 去离子水的解决方案。绿色 hexaaquanickel 阳离子将在溶液中形成。

在通风橱里开始搅拌用搅拌棒 hexaaquanickel 溶液,搅拌板。然后在此基础上,添加 15 毫升的 5 M 氨水,等待溶液颜色将更改为深蓝色,表示 hexaamminenickel 阳离子的形成。

接下来,添加 30%乙二胺 10 毫升。溶液颜色变化到紫色表示乙二胺取代了氨,形成三 (乙二胺) 镍阳离子。

然后,将在乙醇中的 200 毫升 1%丁二酮肟的添加到相同的烧杯中。溶液颜色变化从紫色到红色粉末悬浮指示形成的复杂的难溶性二 (dimethylglyoximato) 镍。

最后,添加 1 M 氰化钾溶液 30 毫升。溶解固体红和黄色溶液颜色变化指示氰基配体取代了 dimethylglyoximato 配体,形成四氰合镍阴离子。

置换反应都是自发的之后的光谱化学序列预测。

需要引起内这些配合物的电子跃迁的能量是预言的系列最低为水和氰化物的最高纪录。

与每个解决方案关联互补的颜色有红色、 橙色、 黄色、 绿色和蓝色。可见光的能量增加从红色变为蓝色,这表明,吸收的光子也增加能源作为配体强度增大,对应于轨道的能量水平差距较大。

金属配合物用于广泛的领域,从化学合成,于医学领域。

许多金属配合物用作催化剂或试剂在有机合成中的化学计量数量。发展新型催化剂配体与金属中心正在进行,允许访问新的化合物。许多的这些反应发生机制涉及金属中心配体交换。配体的微小变化可以有很大的影响,对金属配合物在有机合成中的反应性。设计新催化剂时,理解相对配体强度和空间位阻和电子影响配体的金属配合物十分重要。

金属配合物常用的化疗。开发新的抗癌药物往往涉及类似于现有的药物,但使用不同的配体或金属配合物的评价。在这里,钛和钒配合物被发现在对顺铂,铂络合物广泛应用的初步评价中显示类似功效。这些化合物可能与癌症细胞相互作用以不同的方式,从顺铂的差异性,因此可有效抵御不同类型的癌症细胞。

造影剂是通常金属配合物,当介绍到身体,与附近的组织,以提高或降低磁共振成像中水相互作用。新的造影剂发展的重点是尽量减少同时保留有效的代理的属性构成的毒性。

你刚看了配位化学的朱庇特的简介。你现在应该熟悉配位化学,执行在一个金属的中心和一些应用金属配合物的配体交换过程的原则。

谢谢观赏 !

Read Article

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
simple hit counter