1. КОМПЛЕКСОНЫ
Комплексоны ─ полидентатные лиганды с
характерной группировкой атомов:
NCH2CООН
http://arkadiyzaharov.ru/studentu/chto-delat-
studentam/organicheskaya-ximiya/
например:
1.
CH2CООН
• N─CH CООН или • N(CH CООН)
•
• 2 2 3
CH2CООН нитрилотриуксусная
кислота
HOOCCH2 CH2COOH
2. •• ••
N─CH2─CH2─N
HOOCCH2 CH2COOH
Этилендиаминтетрауксусная кислота - ЭДТА

2. Со многими металлами комплексоны образуют устойчивые
комплексы в результате замыкания циклов («клешней»).
Комплексонаты ─ комплексные соединения с комплексонами :
O
OC
M CH2
NH2
Комплексы, образованные лигандами, способными к образо-
ванию циклов, называют также хелатными комплексами
(хелатами).

3. ХЕЛАТНЫЙ ЭФФЕКТ.
Комплекс, содержащий один (или большее число) пяти- или
шестичленный цикл, более устойчив (имеет более высокую
константу образования), чем комплекс, который имеет близкое
строение, но содержащий меньшее число хелатных циклов или не
содержит их вовсе.
2+
NH3 NH3
2+
Niгидр + 6NH3 NH3 Ni NH3 + 6H2O
NH3 NH3
К = 108,6
+ 6NH3
2+
NH2 NH2
2+
H2C H2N H2N
Niгидр + 3 Ni + 6H2O
H2N H2N
H2C
NH2 NH2
К = 1018,3

4. Комплекс Ni2+ с этилендиамином в 1010 раз
более устойчив комплекса Ni2+ с NH3. Почему?
Для ответа нужно рассмотреть изменение энергии Гиббса
(∆G). В любом процессе ∆G отражает суммарный эффект
двух одновременно действующих факторов: энтальпийного
(∆Н) и энтропийного (Т∆S)
∆G = ∆Н ─ Т∆S
Данные, полученные для большого числа таких реакций
разных металлов с различными лигандами, показывают, что
энтальпийные вклады в хелатный эффект могут быть
положительными (неблагоприятными) или отрицательными
(благоприятствующими реакции), но они всегда не велики.

5. Общий вывод: хелатный эффект ─ это в основном
энтропийный эффект. Статистическая физика
рассматривает энтропию, как меру вероятности
пребывания системы в данном состоянии. Энтропия ─
мера беспорядка!
В случае образования аммиачного комплекса Ni(NH3)62+
изменение числа связанных и свободных частиц не
происходит: 6 молекул NH3 теряют свободу, но
освобождаются 6 молекул Н2О.
В случае хелатного комплекса теряют свободу 3
молекулы этилендиамина, но освобождается 6 молекул
Н2О, т.е. число несвязанных частиц в системе
возрастает на 3 моля.
Поэтому второй процесс (реакция с этилендиамином)
приводит к значительно большему увеличению
неупорядоченности, поэтому ∆S значительно более
положительна.

6. Применение
комплексонов
• в качестве титрантов в комплексометрии
• для выделения и разделения ионов металлов
• для растворения и предотвращения образования
различных отложений
• как добавки в цемент, гипс для удлинения сроков их
отверждения
• для стабилизации пищевых продуктов
• для выведения токсичных металлов из органов
• как компоненты моющих средств

7. Хелатные комплексы (хелаты) ─ комплексы,
образованные лигандами, способными к образованию
циклов («клещей»).
Такие хелатирующие лиганды содержат два
(бидентатные лиганды) или более (полидентатные
лиганды) электродонорных атома.
Примером таких комплексонов могут быть оксалатные
( ─ООС─СОО─ ) или этилендиамминные
(H2NCH2CH2NH2).
Дентатность лиганда ─ число кооринационных мест,
занимаемых лигандом во внутренней сфере одного или
нескольких центральных атомов.

8. O O
N O O N
O O

9. S
O O C
HN NH
O O O O
O O O O
O O O O
O O O O
HN NH
O O C
S

10. CH3
COOCH3 + KOH реакция не идёт
CH3
краун-эфир
CH2Сl + KF CH2Сl + KCl
O O
краун-эфир
R–C + KF R–C + KCl
Cl F

11. HOOCCH2
.. .. CH2COOH
N─CH2─CH2─N
HOOCCH2 CH2COOH
ЭДТА (секвестрен, комплексон
II, титриплекс II, версен и др.)
CH2CООН CH2CООН
:N :N─CH2CООН
CH2CООН CH2CООН
ИДА НТА (НТУ)

12. OOCH2C CH2COO
N─CH2─CH2─N
.. ..
OOCH2C CH2COO
Zr4+
.. .. ..
(HOOCCH2)2─N─(CH2)n─X─(CH2)n─ N(CH2COOH)2
.. .. .. ..
X = ─O─,─S─,─N─
.. .. ─
CH3

13. β α CH2CООН
:
HO ─ CH2 ─ CH2 ─ N
CH2CООН
β-гидроксиэтилиминодиуксусн кислота
CH2CООН
:
N
CH2CООН
SH орто-меркаптофенил-
иминодиуксусная кислота

14. O
O C C C
C C
N
C
O O
Co3+
O
N
C
C O C
C
O
O