Химические свойства хелатирующих агентов

Сложный ион, состоящий из положительного иона (называемого центральным ионом) и нескольких нейтральных молекул или ионов (называемых лигандом), называется комплексным ионом (также называемым комплексным ионом), а соединение, содержащее комплексный ион, называется координационным соединением. . Это координационное соединение имеет циклическую структуру. Его стабильность выше, чем у нехелатных соединений аналогичного состава и структуры.
В комплексе центральный ион и лиганд соединяются координационными связями. Координационная связь представляет собой особый тип ковалентной связи.Общая ковалентная связь образуется двумя связывающими атомами, каждый из которых обеспечивает электрон для формирования общей электронной пары.В координационной связи один атом обеспечивает электронную пару, а другие атомы образуют пустые орбитали. Чтобы отличить ковалентную связь, она обозначается цифрой «единица», например H·+·H=H:H (H-H), координационная связь обозначается буквой « ←», а стрелка указывает на атом, обеспечивающий пустая орбиталь, например Cu+NH3= CuNH3 (Cu ←NH3).
Если в лиганде имеется только один координационный атом, между центральным ионом и лигандом может образоваться только одна координационная связь. Когда некоторые молекулы-лиганды содержат более двух координированных атомов и между двумя атомами есть два-три других некоординированных атома, лиганд может образовывать два лиганда с центральным ионом (или атомом) одновременно.Вышеуказанные координационные ключи. Число атомов, непосредственно координирующихся с центральным ионом, называется координационным числом.Обычно координационное число составляет 4 или 6, но встречаются также 2 и 8. Координационное число зависит от электронного строения и стерических факторов центральной частицы.
Наиболее распространенными координационными атомами являются кислород, сера и азот. Фосфор, мышьяк и селен также могут образовывать хелаты. В молекуле хелатирующего агента координационные атомы соединяются через другие атомы (главным образом атомы углерода) в подходящую структуру. По числу координационных атомов, содержащихся в молекуле хелатирующего агента, способных участвовать в координации, его разделяют на двух-, трех-, четырех- и шестиконцевые хелатирующие агенты.
Хелатирующие агенты включают неорганические и органические типы. Большинство из них представляют собой органические соединения. Обычно используемые хелатирующие агенты включают полифосфаты, аминокарбоновые кислоты, 1,3-дикетоны, гидроксикарбоновые кислоты, полиамины и т. д.
Хелатирующие агенты имеют различные структурные формулы, включая структуры с прямой и разветвленной цепью. Существуют также циклические хелатирующие агенты, такие как производные порфирина и производные краун-эфира.