Комплексные соединения

История
Строение комплексных соединений
Применение комплексов в аналитической химии
Применение в медицине:
S- S- элементы
d-d-элементы

В природе существует множество сложных по составу и строению комплексных соединений. Уже 3500 лет назад в Египте и Финикии существовали первые красильни, использующие различные красители.

Наиболее распространенный краситель-крапп, добывающийся из корней марены:
Красящее вещество марены- соединения антрахинона, главные из них- ализарин и пурпурин,образующие комплексы с металлами.

Из марены делали художественные масляные краски, отличающиеся высокой светостойкостью, богатством и теплотой

Строение комплексных соединений

Строение комплексных соединений объясняется с позиций координационной теории швейцарского учёного А. Вернера.
В комплексном соединении различают 2 сферы: внешнюю и внутреннюю.
Пример анионного комплекса –гексацианоферрат(III) калия

Сульфат тетраамминмеди(II)
Дихлородиамминплатины(II)

Принцип координации, из которого вытекает центричное строение комплексных соединений- главное в теории Вернера.
В качестве комплексообразователя чаще всего выступают d-элементы и их катионы. Число вакантных атомных орбиталей, предоставляемых комплексообразователем для образования связей с лигандами, определяет его координационное число.

Наиболее часто встречаются комплексы
с координационным числом
центрального атома 6 и 4
Расположение лигандов в таких комплексах может быть: квадратно-плоскостное (а), тетраэдрическое (б) и октаэдрическое (в).

Комплексные соединения в аналитической химии

Качественная реакция на Fe3+

3FeSO4+2K3[Fe(CN)6]=3K2SO4+Fe3[Fe(CN)6]2
Качественная реакция на Fe2+

O = C
O = C
O = C
O = C
HO - C
HO - C
H - C
O
O
+2 K3 [Fe (CN)6 ] +2 KOH
H - C
+2 K 4 [ Fe (CN) 6 ] +2 H 2 O
HO - C - H
HO - C - H
CH2OH
CH2OH
«Н»-аскорбиновая
кислота
«Н»-дегидроаскорбиновая
кислота
Качественная реакция на витамин С (аскорбиновую кислоту)

Применение комплексных соединений в медицине

S-элементы и их соединения

Na2B4O7•10H2O
Натрий тетраборат
Образующиеся щелочь и кислота
вызывает свертывание белков микробных клеток
Антисептическое средство

Магний и бериллий
Являются антагонистами,
т.е. добавление одного элемента приводит
к вытеснению другого.

Именно поэтому при отравлении солями бериллия
вводят избыток солей магния.

АТФ и АДФ
Во внутриклеточной жидкости
аденозинтрифосфат(АТФ) и
аденозиндифосфат(АДФ)
присутствуют в основном в виде комплексов

Хлорофилл
Ион магния является
комплексообразователем
в пигменте зеленых растений-
бионеорганическом соединении,
играющем важную
роль в процессе фотосинтеза
хлорофилле-

Магний
Белая магнезия
Антацидное и легкое
слабительное действие.

Тальк
.
Компонент для приготовления
лекарственных форм: паст и таблеток
Адсорбирующее и обволакивающее
действие

Успокаивающее
действие на центральную
нервную систему
Горькая соль

Ион Mg2+ блокирует или
обеспечивает нервно-мышечную передачу
Понижение возбудимости
дыхательного центра
Угнетает сосудо-двигательный
центр

Снижает артериальное давление

Содержание
магния и кальция в организме

Ca10(PO4)6(OH)2
В костях и зубах человека около 1 кг кальция
в виде нерастворимого кристаллического минерала-гидроксилапатита

Минеральная основа зубов
Гидрокси-
лапатит
Хлорапатит
фторапатит

Кариес зубов

При кариесе происходит
1
Образование поврежденного
участка эмали в виде пятна

2
Под действием кислот,
вырабатываемых
бактериями,
происходит растворение
гидроксилапатитного
компонента
эмали

Пока эмаль повреждена незначительно введение фтора способствует реминерализации начавшегося повреждения

Жженый гипс применяют для приготовления
гипсовых повязок при переломах, а также
в качестве слепочного материала для
приготовления протезов зубов.
гипс
Жженый
гипс

Нарушение кальциевого обмена приводит к заболеванию -"Капкан для ног" (или подагра)

Кальций с фосфорномолибденовыми комплексами образуют нерастворимые кристаллики

Эти кристаллики инициируют
отложение солей мочевой кислоты
и вызывают заболевание подагрой

Стронций
При избытке ионов стронция возникает эндемическая уровская болезнь(размягчение и искривление костей).Это заболевание было обнаружено у населения, проживающего у реки Уровы в Восточной Сибири.

Анализ почвы этой местности показал
повышенное содержание в ней стронция.
В костной ткани происходит вытеснение ионов кальция ионами стронция. Результатом этого процесса является возникновение стронциевого рахита
Ca2+
Ca2+ Sr2+

d-элементы

Загрязнение окружающей среды соединениями
токсичных элементов- тяжелых металлов может приводить к отравлениям
Hg
Pb
Cd
Cr
Ni

В молекулу входят 2 сульфгидридные группы.Благодаря этому унитиол обладает высокими антидотными свойствами, применяется при отравлениях мышьяком,ртутью и др.
Препарат УНИТИОЛ

ЭДТА
Этилендиаминтетрауксусная кислота
Используют при отравлении
цинком, кадмием, ртутью

Комплексонат
Ионы ртути и кадмия вытесняют
кальций из тетацина

Комплексонаты ртути и кадмия
с тетацином мало токсичны,
в организме не разрушаются,
легко выводятся через почки.
Комплексонаты ртути и кадмия
с тетацином малотоксичны ,
в организме не разрушаются,
легко выводятся через почки.

Ион кобальта(III) соединен донорно-акцепторными связями с 4 лежащими в одной плоскости атомами азота. 5-ый донорный атом азота входит в бионеорганическое вещество-производное бензимидазола. 6-ой донорный атом азота поставляет цианид-ион.
Витамин В12

Используется при заболевании кроветворных органов и болезнях крови, язвенной болезни, заболеваний печени
Циано-
кобаламин
Препараты витамина В12

Кампалон
Концентрированный водный экстракт крупного рогатого скота и морских животных

Антианемин
Водный экстракт печени крупного рогатого скота
Содержит 1,67 мг сульфата кобальта

ВИТОГЕПАТ
Препарат ,
содержащий
витамин В12

Витамин В12
+
белки
Пищеварительные
ферменты
белки
Путь витамина В12 в организме

Всасывание в
кишечнике
Всасывание
в кровь

Откладывается
в печени
Костный мозг
По мере
необходимости

Железо
Является комплексообразователем
в небелковой части гемоглобина-гема

Гемоглобин без кислорода(дезоксигемоглобин)-
это слабая кислота.
При присоединении кислорода образуется
оксигемоглобин.

Железное вино
Напиток, получаемый
путем настаивания
виноградного вина
на железных опилках.
Издавна применяли для лечения
железодефицитной анемии

Fe
Железо растворяется в вине
и образует комплексы с природными
органическими веществами, которых в вине много

Переносчиком кислорода у моллюсков
и членистоногих является не гемоглобин, а
комплексное соединение -гемоцианин
Кровь этих животных имеет голубой цвет.

Опасность
Представляют напитки,
хранящиеся в медных сосудах
без защитного покрытия стенок

При попадании меди в организм
белки становятся нерастворимыми,
теряют ферментативную активность.

Лечебное действие при раковых
опухолях оказывает цис-изомер
дихлородиамминплатины(II)

Это вещество ингибирует синтез ДНК

Транс-изомер не оказывает лечебного действия.