Хелатные циклы образование

Координационные полимеры — высокомолекулярные гетероциклич. соединения, основная цепь к-рых построена из звеньев, представляющих собой внутрикомплексные (хелатные) циклы, образованные ионом металла (комплексообразователем) и внутрисферным заместителем (лигандом, аддендом). Связь между комплексообразователем и лигандом осуществляется в результате их донорно-акцепторного взаимодействия с образованием координационной связи (побочная валентность) и замещения водорода, входящего в состав лиганда, металлом с образованием ионной связи (главная валентность). Акцептором служит ион металла, донором — атом (напр.. О, N, S, F, С1), предоставляющий для образования связи пару электронов. В данной статье координационная связь, в отличие от ковалентной, изображается пунктиром, хотя практически эти связи равноценны. [c.547]

Картина значительно усложняется в случае полидентатных лигандов. Здесь нужно рассматривать такие дополнительные факторы, как размер цикла, его напряженность, число циклов, наличие заместителей в кольце или в сопряженной с кольцом системе. В основном, в ряду лигандов, если они имеют одинаковый донорный атом, образование хелатных циклов увеличивает устойчивость комплексов хелатный эффект). Это иллюстрируют данные табл. [c.293]

При образовании комплексных соединений возможно, что атомы одних металлов связываются с молекулами нитрозо-нафтолов через атомы азота и кислорода, а других металлов—через атомы кислорода. Это приводит к образованию пятичленных и шестичленных хелатных циклов. [c.160]

Таким образом, для комплексонов ряда нафталина сохраняются основные особенности кислотных и комплексообразующих свойств, характерные для комплексонов бензольного ряда- максимальная основность атома кислорода фенольного гидроксила высокая координирующая способность депротонированного кислорода в положении 2, участие протонированного кислорода в образовании протонированных комплексов расширение области pH взаимодействия с катионами, высокая устойчивость шестичленного хелатного цикла, непосредственно примыкающего к сопряженной системе [c.289]

Следствием работ [203, 601] является возможность прогнозирования строения комплексонатов, опираясь только на структуру собственно комплексона Однако, поскольку энергетические барьеры, связанные с перераспределением внутримолекулярных Н-связей или изменением взаимной ориентации Н-цик-лов, невелики, вполне возможна перестройка таких блоков при комплексообразовании данного лиганда с разными металлами [601] Не исключено, что отклонения геометрии лиганда при образовании комплексоната от конформаций, характерных для кристаллического состояния собственно комплексона, могут служить количественной основой для оценки напряженности хелатных циклов и в конечном итоге — относительной устойчивости образующихся комплексонов [c.315]

Разумеется, приведенные рассуждения следует считать достаточно грубыми, поскольку, во-первых, высвобождающиеся в результате комплексообразования молекулы Н2О не остаются в свободном состоянии, а включаются в общую достаточно упорядоченную структуру воды, а во-вторых, продукт реакции (комплекс) также сольватируется. Величина энтропийного хелатного эффекта зависит и от многих других не учтенных в нашем приближенном рассмотрении факторов, в том числе от размера цикла. Тем не менее при переходе от монодентатных к аналогично построенным полидентатным лигандам значительное увеличение энтропии комплексообразования наблюдается почти всегда (табл. 6.4). При этом наибольший выигрыш в энтропии, в соответствии с правилом циклов Чугаева (см. разд. 6.2.2), наблюдается при образовании пяти- и шестичленных хелатных циклов. Для циклов с числом членов больше семи выигрыш в энтропии становится настолько невелик, что такие циклы почти никогда не образуются. Особенно значителен энтропийный эффект в случае, если при образовании комплекса замыкается несколько [c.155]

Димернзация метиленциклопропана над катализатором никель— малеиновый ангидрид включает, по-видимому, промежуточное образование хелатного цикла, содержащего о-связи углерод—никель (схема 136) [160]. [c.274]

Высокая устойчивость цитратных и салицилатных комплексов (см.табл. 5.4) обусловлена образованием хелатных циклов, в которых ион металла оказывается заключенным в ионно-ковалентные клешни , которые пространственно экранируют ион металла и координационные химические связи от разрушительной атаки молекул растворителя. [c.177]

Координационная емкость или дентатность лиганда определяется числом донорных атомов, координационно-связанных с центральным атомом. Различают монодентатные и полидентатные лиганды. Монодентатный лиганд занимает одно координационное место у центрального атома. Полидентатные лиганды координационно связаны с центральным атомом несколькими связями и образуют при этом одно или несколько колец. Комплексы, содержащие циклы, образованные полидентатным лигандом, называют хелатными соединениями, например ацетилацетонат палладия(П) [c.507]

Из рассмотрения этих последовательностей видно, что сильными катализаторами, помимо катионов с d-электронами, являются катионы с большим поверхностным потенциалом заряда (соединения с большим зарядом иона и малым ионным радиусом, гл. 4 разд. Б.1). Для двухзарядных ионов переходных элементов выполняется правило Ирвинга — Уильямса (гл. 4, разд. Б,4), причем сильные кислоты Льюиса оказываются сильными кислотными катализаторами, что связано с расщеплением d-орбиталей. Если поверхностный потенциал заряда гидратированного катиона металла значительно меньше, чем у Н3О+, то такие катионы являются слабыми кислотными катализаторами. Полагают, что причиной значительного каталитического действия указанных выше кислот Льюиса служит эффективное образование промежуточных комплексов за счет формирования хелатных циклов типа VI и VII на рис. 5.6 и увеличения вероятности нуклеофильной атаки молекулами воды. С этой точки зрения самым сильным катализатором типа кислоты Льюиса является катион Си +. Обычно такого типа кислотное каталитическое действие проявляется только у катионов, легко обменивающих лиганды (гл. 4, разд. 5.4). Катионы, лиганды которых обмениваются с трудом, плохо образуют промежуточные комплексы, выделения комплексных продуктов не происходит, и такие катионы не являются кислотными катализаторами. [c.284]

Расстояние между гуаниновыми основаниями в цепи ДНК (0,32 нм) практически совпадает с расстоянием между лигандами в цис-изомере комплекса платины и заметно короче, чем в транс-изо-мере комплекса. Поэтому для цис-изомера комплекса платины возможно замещение двух молекул аммиака на остатки азотистого основания молекулы ДНК с образованием хелатного цикла. [c.110]

Унитарные изменения энтропии, соответствующие обычным величинам, приведенным в табл. 15, имеют небольшие отрицательные значения, которые, как полагает Бейт [24], возникают вследствие потери конфигурационной энтропии гибкой цепи диамина при образовании хелатного цикла. [c.65]

Образование хелатных циклов [c.121]

Усиление образования хелатных циклов обычно вызывает понижение скоростей акватации и увеличение скоростей щелочного гидролиза (табл. 25) [202]. Однако в таких рядах хелатных комплексов, помимо изменения степени циклообразования, происходит также и изменение индуктивного эффекта координированных атомов азота и числа кислотных атомов [c.121]

Смешанные комплексы с участием ЭДТА могут образовываться двух типов. В первом варианте координационно насыщенные комплексные соединения ЭДТА с напряженной структурой (углы связей деформированы и сильно искажены) в присутствии других лигандов раскрывают хелатные циклы, образованные с участием кислородов карбоксильных групп, и замыкают новые, энергетически более выгодные. При этом образуются структуры с меньшим стерическим напряжением, как правило более прочные. [c.103]

Кроме этого, пять конденсированных хелатных циклов, образованных шестью донорными атомами ЭДТА, создают вокруг центрального атома металла сильно перекошенный октаэдр с большой деформацией в плоскости — N( H2)2N — в которой находятся два цикла — N—СО—О— с углами, сильно отклоняющимися от нормальных значений [211]. Все это вызывает дополнительное напряжение циклической структуры и приводит также к понижению ожидаемой прочности комплексонатов с ЭДТА. В /repaw -ЦПДТА атомы азота пространственно закреплены циклопентановым циклом, исключающим необходимость затраты энергии на вращение, и структура комплекса менее напряжена. [c.121]

Шестичленные циклы при отсутствии сопряжения также неплоски и не напряжены. Как и циклогексан, они могут существовать в конформациях твист-, ванна и кресло. При этом конформация ванны менее выгодна энергетически из-за взаимного отталкивания группировки, занимающей п-положение по отношению к металлу в хелатном цикле, и аксиального лиганда (рис. 3.9). С другой стороны, если возможно образование водородной связи между ними, это стабилизирует конформацию ванны. Как правило, шестичленные металлсодержащие циклы гораздо сильнее изогнуты, чем циклогексан, и менее устойчивы по сравнению со своими пятичленными аналогами. Это можно показать, сравнив константы у.п для реакций образования комплексов Си + и Ni + с этилендиамином (Еп) и триметилендиамином (Trim) по уравнению [c.123]

Способность Ве40 (СНзСОО)б и р-дикетонатов Ве (И) сублимироваться при нагревании и растворяться в малополярных растворителях (экстракция) используется в технологии бериллия для его окончательной очистки и в химическом анализе. Важные для химии и технологии комплексы Ве с такими кислород-донорными лигандами, как СОз и ОН , а также с р--ионами уже упоминались (с. 36). Отметим в заключение, что Ве (II) в отличие от подавляющего большинства других катионов-комплексообразователей не дает с комплексонами хелатных соединений. Комплексоны, как известно [I, с. 164], представляют собой полиамино-поликарбоновые кислоты, обладают высокой (до 12) ден-татностью и содержат как кислород-, так и азот-донорные атомы. Наиболее прочные комплексы возникают, когда координируются и азот, и кислород с образованием пятичленных хелатных циклов (о хелат-ном эффекте см., например, [1]). [c.44]

Внутрикомплексные соединения (ВКС) — координационные соединения металлов с одинаковыми или различными бидентагными (обычно -органическими) ацидолигандами, связанными с одним и тем же атомом металла-комплексообразователя через одну отрицательно заряженную и одну нейтральную донорные группы с образованием одинаковых или различных внутренних металлоциклов хелатных циклов), не содержащие внешнесферных ионов и являющиеся комплексами-неэлектролитами. Примером ВКС могут служить глицинат меди(П) я оксихинолииат цинка [c.199]

В водных р-рах с катионами (М) переходных d- и /-элементов, щел.-зем. н нек-рых щелочных металлов К. (L) образуют устойчивые внутрикомплексные соед - комплексонаты разл состава моноядерные кислые (протонированные) MH L, средние (нормальные) ML и гидроксокомплексы M(OH),L би- и полиядерные MjL н M L ди- и трикомплек-сонаты MLj, ML3. При наличии в системе неск. разл. катионов и лигандов возможно присутствие гетероядерных М,МХ, разнолигандных ML L и более сложных по составу комплексонатов (напр, М,М ,Ь Ь ), в т. ч. полимерных Высокая устойчивость комплексонатов объясняется тем, что при их образовании замыкаются два, три или более хелатных цикла (металлоцикла), как, напр, в случае комплекса Си с динатриевой солью этилендиаминтетрауксусной к-ты [c.440]

Комплексы хелатообразующих реагентов по сравнению с комплексами их монодентатных аналогов обладают повыш. устойчивостью (т. наз. хелатный эффект), напр, комплексы этилендиамина устойчивее, чем аммиака, причем устойчивость хелатного цикла зависит от числа атомов в нем. Для лигандов, сравнимых по основности, повышение двоссвязности в хелатном цикле приводит к повышению стабильности комплекса, напр, комплексы ацетилацетоната Си (XVII) более стабильны, чем комплексы Си с салициловым альдегидом (XVIII). Присоединение объемного заместителя к донорному атому нли вблизи него, напр, замена атома Н иа алкильную фуппу, приводит под влиянием стерич. факторов к уменьшению стабильности комплекса, напротив, введение алкильных групп в др. положения, вследствие увеличения основности лигаидов, повышает стабильность комплексов. Стерич. эффекты благоприятствуют образованию транс-изомеров. [c.470]

Внутримол. и реже межмол. М. с образованием хелатного цикла, содержащего ст-связь металл-углерод, наз. циклометаллированием. Последнее осуществляется при взаимод. солей и комплексов металлов с циклич. соед., имеющими электронодонорный заместитель. Циклометаллирование фенильных групп наз. ортометаллированием, поскольку в образующемся металлоорг. соед. металл связан ст-связью с о то-углеродным атомом кольца. Напр., введение атома Pd в азобензол [c.40]

Предполагается, что промежуточный т)3-ацилоксивинил-карбеновый комплекс железа (4) образуется в результате ацилирования атома кислорода акрилоильной группы. Последующая координация карбонильной группы эфира енола может вызывать последующее внедрение карбонильной группы в связь СН2 Ре. Первоначально образующийся нестабильный ненасыщенный комплекс (5) далее атакуется ионом иода с образованием конечного аддукта (3). Возможность первичной атаки атома железа ионом галогена исключается, поскольку внутримолекулярная координация эфиров енолов с образованием пятичленного хелатного цикла будет протекать намного быстрее, чем процесс координации с ионом галогена. [c.44]

При взаимодействии с ионами металлов о-изомер гидрокси-фенилиминодиуксусной кислоты образует более устойчивые комплексы, чем м- и л-изомеры, что естественно, учитывая сте-рическую возможность замыкания дополнительного хелатного цикла [430] Обращает на себя внимание сравнительно высокая устойчивость комплексонатов бериллия с о-, м- и п-изоме-рами (табл 2.34) [432], так как в принципе карбоксилсодержащие комплексоны, за некоторыми исключениями, не склонны взаимодействовать с этим катионом Малая разность в устойчивости комплексов Ве - - с о-, м- и /г-изомерами может быть связана с тенденцией этого катиона образовывать связи через молекулу воды либо с образованием димеров. Участие кислорода фенольного гидроксила в координации с бериллием подтверждается тем фактом, что фенилиминодиуксусная кислота, не содержащая этой донорной группы, не образует устойчивых комплексов с бериллием. [c.233]

Возникновение флуоресценции щелочных растворов комплексонов 2-го типа в присутствии катионов щелочноземельных металлов определяется, вероятно, образованием комплекса с участием кислорода депротонированной фенольной группы. Образуемый хелатный цикл приводит к закреплению иминодиацетатной группы, отсутствию свободного вращения и соответственно к возникновению флуоресценции. [c.292]

Пропускание хлористого водорода вызывает также разрушение комплекса и образование соли макроциклического лиганда HjL 145 2HPFg Механизм реакции (5 22) предполагает стадию протонирования Р-углеродного атома хелатного цикла с последующим замещением ацетильных групп атомами водорода [c.90]

Для громе-изомера такое замещение с образованием достаточно прочного хелатного цикла невозможно, так как вторая замещающая группа не достигает противоположной вершины квадрата (комплекса платины) н, таким образом, нз одной цепи ДНК не будет одновременно выведено два азотистых основания, транс-Изомер комплекса платины мог бы связать только разные ветви двойной спирали ДНК, но транс-лигаилы легко вступают в реакции замещения и связь ветвей ДНК легко бы рвалась, т. е. ДНК могла бы продолжать участвовать в биопроцессах. [c.110]

Может также иметь место разрыв связи с образованием незанятой орбиты это обычно выгоднее прямого переноса электрона на разрыхляющую орбиту, который потребовал бы затраты большой энергии, т. е. приложения очень отрицательных потенциалов. Если, помимо ст-связей, лиганды связаны еще и л-связями, то наблюдается значительное перенапряжение при разряде таких комплексов. Эго особенно проявляется в случае кислородсодержащих анионов, а также катионов типа МеОр" . В общем если при электрохимическом восстановлении происходит разрыв связи между металлом и О , то такой процесс полностью необратим. Протонизация гидролизованных частиц, обусловливающая образование соединений типа металл-ОН" или ме-талл-НгО, приводит к ускорению электрохимической реакции. Скорость процесса увеличивается при уменьшении числа координационных мест, занятых лигандами с несколькими комплексообразующими группами (такими, например, как ЭДТА), а также при протекании реакций замещения, приводящих к раскрытию хелатных циклов [201]. [c.200]

Хелатный цикл состоит обычно из пяти, шести и более атомоВ но иногда возможно образование четырехатомных циклов, чтс характерно для сульфатных и карбонатных анионов [62] с обрЗ зованием [c.116]

Лигандами могут быть весьма многочисленные и разнообразные неорганические и органические ионы или молекулы, являющиеся сопряженными основаниями слабых или сильных кислот. Монодентатные лиганды включают одну группу (или атом), способную к координации и занимают одно координационное место, а полидентатные лиганды имеют несколько таких групп. Взаимодействие п координационных мест у иона металла с одним лигандом приводит к образованию п—1) хелатных циклов. Об образовании хелатных циклов в растворах часто можно судить на основании термодинамических данных, но иногда не учитывается возможность сосуществования хелатных и нехелатных форм [270]. Ассоциация лиганда второго типа с внутренней сферой комплекса может происходить без замещения какого-либо из первоначальных лигандов, например в [ o(NHg). Комплексы, в которых нет контакта между центральным ионом металла и лигандами, называются внешнесфврными комплексами или ионными парами. Если же, однако, происходит замещение первоначальных лигандов, образуется смешанный внутрисферный комплекс, но в общем случае нельзя утверждать, что п-дентатный лиганд замещает п молекул НаО в аквокомплексе при образовании внутрисферного комплекса. [c.14]

Если выполнены условия взаимного соответствия геометрии иона металла и лиганда (см. раздел V, 4), стабильность комплексов сходных полидентатных лигандов возрастает с увеличением числа образующихся хелатных циклов. Эта закономерность установлена настолько надежно, что ее можно использовать в качестве критерия образования хелатных ц11Клов. Так, устойчивость комплексов двухвалентных металлов с рядом сходных полиаминов возрастает с увеличением числа донорных атомов азота. Для ионов металлов, перечисленных в табл. 17, значения Ig iij [c.67]