Часть дипломной работы на тему Термодинамические процессы в системе никель НТА этилендиамин

Содержание:

Введение:

Заключение:

Фрагмент текста работы:

1. Комплексообразование
переходных металлов Координационное соединение, любое
из класса веществ с химическими структурами, в которых центральный атом металла
окружен неметаллическими атомами или группами атомов, называемых лигандами,
соединенными с ним химическими связями. Координационные соединения включают
такие вещества, как витамин В12, гемоглобин и хлорофилл, красители и
пигменты, а также катализаторы, используемые для получения органических
веществ.

Основным применением
координационных соединений является их использование в качестве катализаторов,
которые служат для изменения скорости химических реакций. Некоторые сложные
металлические катализаторы, например, играют ключевую роль в производстве
полиэтилена и полипропилена. Кроме того, толчком послужил очень стабильный
класс металлоорганических координационных соединений к развитию
металлоорганической химии. Металлоорганические координационные соединения
иногда характеризуются «сэндвич-структурами», в которых две молекулы
ненасыщенного циклического углеводорода, в котором отсутствует один или
несколько атомов водорода, связываются по обе стороны от атома металла. Это
приводит к получению высокостабильной ароматической системы.

За последние несколько
десятилетий комплексы переходных металлов привлекли значительное внимание в
медицинской неорганической химии, особенно в качестве синтетических
металлонуклеаз и противоопухолевых препаратов на основе металлов, которые
способны связываться с ДНК в физиологических условиях. Использование препаратов
на основе металлов представляет собой наиболее важную стратегию в разработке
новых противоопухолевых и антимикробных средств. Негативные побочные эффекты во
время лечения (такие как рвота, резистентность, нефротоксичность,
ототоксичность, нейротоксичность и кардиотоксичность) побудили исследователей
разработать новые классы ДНК-и белковых таргетных противоопухолевых агентов на
основе металлов с потенциальной селективностью in vitro и меньшей токсичностью.
Знание механизма взаимодействия ионов цинка (II) и меди (II) с биомолекулами и
другими соответствующими лигандами имеет важное значение для понимания
клеточной биологии комплексов доставки к ДНК и белкам. Результаты, полученные в
результате исследований, дают полезную информацию для будущего проектирования
потенциальных противоопухолевых препаратов на основе цинка и меди. Наблюдался
иной механизм взаимодействия с выбранными биомолекулами по сравнению с
препаратами на основе платины.

Ионы металлов в водном растворе
ведут себя как кислоты Льюиса. Положительный заряд на Ионе металла вытягивает
электронную плотность из O-H связи в воде. Это увеличивает полярность связи,
что облегчает ее разрыв. При разрыве связи О-Н высвобождается водный Протон с
образованием кислого раствора. Гидролиз относится к обратимой потере H+
из водных видов.

Ионы переходных металлов могут
действовать как кислоты Бренстеда за счет потери Н+ из координированной
молекулы воды. Небольшие катионы, такие как Li+, Mg2+, Al3+,
Fe3+ и Ti3+, обладают высокой плотностью заряда и сами по
себе не могут быть кислотами Бренстеда. Молекулы воды, ковалентно связанные с
одним из этих ионов металла, более кислые, чем обычные, атомы Н несут
значительный положительный заряд. Таким образом, возникают следующие реакции.

Характерный цвет иона [Fe(H2O)6]3+
пурпурный, но водные растворы кажутся желтыми из-за образования
гидроксоидов [Fe(H2O)5(OH)]2+ и [Fe(H2O)4(OH)2+.

Константа равновесия Keq для
гидролиза гидратированного катиона аналогична константе равновесия Ka для
ионизации слабой кислоты. Как правило, константы гидролиза для катионов
подписываются как-log Ka. Эти константы гидролиза являются средними значениями
различных экспериментальных измерений. Если сравнить значение константы для
предыдущей реакции с KA слабых кислот, то можно увидеть, что pKeq из [Fe(H2O6)]3+
соответствует pKa слабой азотистой кислоты.

Ионы металлов в водном растворе
гидратированы; водные виды могут быть отнесены к MZ+(aq), где это
часто представляет собой ион [M(H2O)6]n+.
Добавление нейтрального лиганда L к раствору приводит к образованию ряда комплексов
[M(H2O) 5L]n+, [M(H2O)4l2]n+…[ML6]n+.

При ступенчатом образовании
комплекса [ML6]+ из [M(H2O)6]z+ каждое
смещение координированной молекулы воды лигандом L имеет характерную
ступенчатую константу стабильностиK1, K2, K3, K4, K5 или K6. В качестве альтернативы
мы можем рассмотреть общее образование [ML6]z+.

Константу β6 мы называем
кумулятивной константой устойчивости. Связь между значениями константы
устойчивости ступенчатого образования и общей константой устойчивости задается
выражением: β6 = K1K2K3K4K5K6 или log β6 = logK1 + logK2 + logK3 + logK4 +
logK5 + logK6 Определение констант стабильности может быть произведено
полярографическими или потенциометрическими измерениями (если имеется
подходящий обратимый электрод), измерениями рН (если лиганд является
сопряженным основанием слабой кислоты) или ионообменными,
спектрофотометрическими (т. е. наблюдением электронных спектров и
использованием закона Беера–Ламберта), ЯМР-спектроскопическими или
распределительными методами [1].

Металлоорганические комплексы

Металлоорганические комплексы —
это комплексы, образующиеся между органическими группами и атомами металлов. Их
можно разделить на два общих класса: (1) комплексы, содержащие
металл-углеродные σ-связи и (2) π —связанные металлокомплексы ненасыщенных
углеводородов-то есть соединения с множественными связями между атомами
углерода.