醫(yī)用化學(xué):第一節(jié)　配合物的基本概念

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一、配合物的定義如果在硫酸銅溶液中加入氨水，首先可得到淺藍(lán)色堿式硫酸銅[Cu（OH）2]SO4沉淀，繼續(xù)加入氨水，則沉淀溶解而得到深藍(lán)色溶液。顯然由于加入過(guò)量的氨m.zxtf.net.cn/zhicheng/水，NH3分子與Cu2+離子間已發(fā)生了某種反應(yīng)。經(jīng)研究確定，在上述溶液中生成了深藍(lán)…

一、配合物的定義

如果在硫酸銅溶液中加入氨水，首先可得到淺藍(lán)色堿式硫酸銅[Cu（OH)2]SO4沉淀，繼續(xù)加入氨水，則沉淀溶解而得到深藍(lán)色溶液。顯然由于加入過(guò)量的氨m.zxtf.net.cn/zhicheng/水，NH3分子與Cu2+離子間已發(fā)生了某種反應(yīng)。

經(jīng)研究確定，在上述溶液中生成了深藍(lán)色的復(fù)雜離子[Cu（NH3)4]2+。從溶液中還可結(jié)晶出深藍(lán)色[[Cu（NH3)4]SO4晶體。這說(shuō)明CuSO4溶液與過(guò)量氨水發(fā)生了下列反應(yīng)：

或離子方程式

已知NaCN，KCN有劇毒，但是亞鐵氰化鉀（K4

[Fe(CN)6])和鐵氰化鉀（K3[Fe(CN)6])雖然都含有氰根，卻沒(méi)有毒性，這是因?yàn)閬嗚F離子或鐵離子與氰根離子結(jié)合成牢固的復(fù)雜離子，失去了原有的性質(zhì)。

由一個(gè)陽(yáng)離子（如Cu2+或Fe3+)和幾個(gè)中性分子（如NH3)或陰離子（如CN-)以配價(jià)鍵結(jié)合而成的，具有一定特性的復(fù)雜粒子，其帶有電荷的叫配離子或絡(luò)離子，其不帶電荷的叫配合分子或絡(luò)合分子。配合分子或含有配離子的化合物叫配合物。例如：[Cu(NH3)4]SO4，K4[Fe(CN)6]，K3[Fe(CN)6]，K2[HgI4]，[Ag（NH3)2]NO3，[Pt（NH3)2CL4]，[Co(NH3)5(H2O)]CL3等都是配合物。

二、配合物的組成

（一)中心離子

中心離子也稱配合物的形成體，它是配合物的核心部分，位于配離子（或分子)的中心，一般都是帶正電荷的，具有空的價(jià)電子軌道的陽(yáng)離子。例如，上例中的Cu2+，F(xiàn)e3+，Pt4+等。中心離子絕大數(shù)都是金屬離子。其中的過(guò)渡金屬離子是較強(qiáng)的配合物形成體。

（二)配位體

在配離子中同中心離子配合的離子（或分子)叫配位體。配位體是含有孤對(duì)電子的分子或陰離子，直接同中心離子結(jié)合的原子稱為配位原子。配位原子主要屬于周期表中Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ三個(gè)主族元素。一個(gè)配位體可能含有一個(gè)以上的配位原子。

配合物一般可分為內(nèi)界和外界兩個(gè)組成部分。中心離子和配位體組成配合物的內(nèi)界，在配合物的化學(xué)式中一般用方括號(hào)表示內(nèi)界，方括號(hào)以外的部分為外界。例如，在[Cu(NH3)4]SO4中，四個(gè)NH3和一個(gè)Cu2+組成內(nèi)界，一個(gè)SO2-4為外界。在K3[Fe(CN)6]中，六個(gè)CN－和一個(gè)F3＋組成內(nèi)界，三個(gè)K＋為外界。

在[Pt(NH3)CL4]中，二個(gè)NH3，四個(gè)CL-和Pt4+為內(nèi)界，它沒(méi)有外界。

配位體按所含配位原子的數(shù)目，可分為單齒配體和多齒配體。只有一個(gè)配位原子同中心離子配合的配位體，稱為單齒（或一價(jià))配體，如F-，CL-，Br-，I-，CN-，NO-2，NO-3，NH3，H2O等。有兩個(gè)以上的配位原子同時(shí)跟一個(gè)中心離子配合的配位體，統(tǒng)稱為多齒配體，如乙二胺H2N-CH2-CH2-NH2，有兩個(gè)氨基氮是配位原子。又如，乙二胺四乙酸根(-OOC-CH2)2N-CH2-CH2-N(CH2-COO-)2中，除有兩個(gè)氨基氮是配位原子外，還有四個(gè)羥基氧也是配位原子。

現(xiàn)將常見(jiàn)的配位體列入表5-1。

表5-1　常見(jiàn)的配位體

配位原子	配位體舉例
鹵素	F-，CL-，Br-,I-
O	H2O，RCOO-，C2O2-4（草酸根離子)
N	NH3，NO（亞硝基)，NH2-CH2-CH2-NH2（乙二胺)
C	CN-（氰離子)
S	SCN-（硫氰根離子)

（三)配位數(shù)

在內(nèi)界里，與中心離子的結(jié)合的配位原子的數(shù)目，叫做該中心離子的配位數(shù)。一般中心離子的配位數(shù)為2，4，6，8。最常見(jiàn)的是4和6（表5-2)

表5-2 常見(jiàn)離子的配位數(shù)

配位數(shù)	離子
2	Ag+，Cu2+，Au+
4	Zn2+，Cu2+，Hg2+，Ni2+，Co2+，Pt2+，Pd2+，Si4+，Ba2+
6	Fe2+，F(xiàn)e3+，Co2+，Co3+，Cr3+，Pt4+，Pd4+，Al3+，Si4+，Ca2+，Ir3+
8	Mo4+，W4+，Ca2+，Ba2+，Pb2+
配位數(shù)	離子

在計(jì)算中心離子的配位數(shù)時(shí)，一般是先在配合物中確定中心離子和配位體，接著找出配位原子的數(shù)目。如果配位體是單齒的，配位體的數(shù)目就是該中心離子的配位數(shù)。例如，[Pt(NH3)4]Cl2和[Pt(NH3)2Cl2]中的中心離子都是Pt2+，而配位體前者是NH3，后者是NH3和Cl--，這些配位體都是單齒的，因此它們的配位數(shù)都是4。

如果配位體是多齒的，那么配位體的數(shù)目顯然不等于中心離子的配位數(shù)（見(jiàn)螯合物一節(jié))。

（四)配離子（或絡(luò)離子)m.zxtf.net.cn/yaoshi/的電荷

配離子的電荷等于中心離子電荷與配位體電荷的代數(shù)和。

[Cu(NH3)4]2++2+4×0=+2

[Fe(CN)6]3-　+3+6×(-1)=-3

[Fe(CN)6]4-　+2+6×(-1)=-4

[HgI4]2-　+2+4×(-1)=-2

三、配合物的命名

配合物的命名方法從一般無(wú)機(jī)物的命名原則：陰離子名稱在前，陽(yáng)離子名稱在后；當(dāng)配離子是陽(yáng)離子時(shí)，外界陰離子為酸根；當(dāng)配離子是陰離子時(shí)，則該配離子為酸根。命名時(shí)，酸根為簡(jiǎn)單離子時(shí)稱“某化某”，酸根為復(fù)雜離子時(shí)稱“某酸某”。在命名配離子時(shí)，要在形成體與配位體的名稱間加個(gè)“合”字，并按下列順序列出其組成部分的名稱。配位體數(shù)-配位體名稱-“合”字-形成體名稱-形成體價(jià)態(tài)（用羅馬數(shù)字表示)。當(dāng)配位體個(gè)數(shù)為一時(shí)，有時(shí)可將“一”字省去。若形成體僅有一種價(jià)態(tài)時(shí)也可不加注羅馬數(shù)字。如果內(nèi)界中含有不止一種配位體，則命名時(shí)，陰離子配位體在先，中性分子配位體在后。對(duì)于幾種不同陰離子組成的配位體，命名順序?yàn)椋汉?jiǎn)單陰離子-復(fù)雜陰離子-有機(jī)酸根離子。對(duì)于幾種中性分子組成的配位體，命名順序?yàn)椋汉?jiǎn)單陰離子-復(fù)雜陰離子-有機(jī)酸根離子。對(duì)于幾種中性分子組成的配位體，命名順序?yàn)椋核?氨-有機(jī)分子。

配位體的個(gè)數(shù)用一、二、三等表示。

中心離子的價(jià)態(tài)用Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ等表示。

例如：

[Cu(NH3)4]2+四氨合銅（Ⅱ)離子

[Fe(CN)6]3-　六氰合鐵（Ⅲ)離子

配離子是陽(yáng)離子的配合物：

[Co(NH3)4CL2]CL氯化二氯四氨合鈷（Ⅲ)

[Cu(NH3)4]SO4硫酸四氨合銅（Ⅱ)

配離子是陰離子的配合物：

K2[PtCL6]六氯合鉑（Ⅳ)酸鉀

Na4[Fe(CN)6]　六氰合鐵（Ⅱ)酸鈉

在不致引起誤解的情況下，“合”字和價(jià)數(shù)有時(shí)可以省略。如二氯二氨合鐵（Ⅱ)可稱為二氯二氨鉑，稱為氯化二氨銀。