Развитие координационной химии

03 Июля в 1:03 1812 0


Развитие координационной химии началось в конце XVIII в. и связано с именами А. Вернера (Швейцария) и СМ. Йоргенсена (Дания). Оба они работали преимущественно с соединениями Co(III), Pt(IV), Pt(II). Bepnep сформулировал важнейшие принципы координационной химии, а именно:

Принцип 1Каждому иону металла может быть приписано только одно координационное число (КЧ), которое удовлетворяется присоединенными лигандами.

Принцип 2Эти ионы с определенным числом лигандов (координационные места) имеют определенное стереохимическое расположение в пространстве.

Было введено понятие хелатообразования (или образования кольца). Главное следствие указанных принципов — что строение координационных соединений определяется не валентностью металла, а его координационным числом, то есть числом групп любого характера, которые могут быть присоединены непосредственно к центральному атому. Со временем были обнаружены исключения из принципов Вернера. Оказалось, что для некоторых ионов металлов существуют более чем одно КЧ и несколько стереохимических структур. Так, у Си(II) возможны КЧ, равные 4, 5 или 6, а актиноиды (U) могут иметь КЧ от 5 до 20. Выяснено также, что в некоторых случаях стереохимия определяется не только лигандом и ионом металла, но и температурой и природой растворителя.

Существенное значение в развитии координационной химии имели труды нашего соотечественника Л.А. Чугаева (1873-1922). Он — автор более 400 статей и докладов по органической химии, химии комплексных соединений (КС), биохимии, истории химии. Его по праву называют основоположником координационной химии в России (Жаворонков, 1979). Кроме того, Чугаев был одним из зачинателей важного направления в аналитической химии — применения органических реактивов для качественного и количественного анализа. Он основал в России несколько научно-исследовательских институтов: Институт по изучению платины и других благородных металлов, Институт прикладной химии, Институт общей и неорганической химии АН СССР.

В 1906 г, описывая результаты исследований по химии комплексных соединений имидов и глиоксиминов разных металлов, Чугаев сформулировал «правило циклов» (см. ниже) и открыл чувствительную реакцию диметилглиоксима с никелем («реакция Чугаева»). Особое внимание в своих дальнейших работах он уделял химии комплексных соединений платиновых металлов, определив роль оптической изомерии и цис-транс изомерии в образовании КС с двух- и четырехвалентной платиной. Попутно были установлены основные закономерности изменения оптической активности в гомологических и изомерных рядах («принцип положения»), а также следствие из него — «принцип постоянства молекулярного вращения». В настоящее время соединения Pt и некоторых других металлов очень широко используют в гомогенном катализе и в качестве антиканцерогенных препаратов.

Труды Л.А. Чугаева имеют фундаментальное значение для бионеорганики. Для медицины и биохимии важен факт влияния координационного числа на реакционную способность лигандов. Биолиганды после образования КС с ионами переходных металлов легко подвергаются окислению, гидрированию, карбонилированию и другим реакциям, протекающим в живых системах. Реакционная способность КС зависит не только от природы центрального атома и характера связи, но и от относительного расположения лигандов во внутренней сфере КС. Можно считать, что Л.А. Чугаев заложил основы изучения взаимного влияния лигандов.

Медицинская бионеорганика. Г.К. Барашков

Похожие статьи
  • 20.07.2012 74014 44
    Типы химических связей

    Каждый атом обладает некоторым числом электронов. Вступая в химические реакции, атомы отдают, приобретают, либо обобществляют электроны, достигая наиболее устойчивой электронной конфигурации. Наиболее устойчивой оказывается конфигурация с наиболее низкой энергией (как в атомах благородных газов&...

    Бионеорганика
  • 21.07.2012 19347 16
    Ионные насосы

    Ионными насосами называют молекулярные механизмы, локализованные в мембране и способные транспортировать вещества за счет энергии, высвобождаемой при расщеплении АТФ, или любого другого вида энергии.

    Бионеорганика
  • 19.06.2012 17129 20
    1 группа (1А подгруппа) — щелочные металлы (главная группа)

    В нее входят Li, Na, К, Rb, Cs, Fr (табл. 1 и 2). По многим химическим свойствам несколько отличается от других щелочных металлов Li+, имеющий диагональное сходство с Mg2+.

    Бионеорганика
показать еще
 
Биотехнологии и биоматериалы