Классификация комплексных соединений

Применяющиеся системы классификации комплексных соединений основываются на различных принципах. По принадлежности к определенному классу соединений различают: комплексные кислоты — H2[SiF6], H[AuCI4]; комплексные основания — [Ag (NH3)2]OH, [Со (Еn)3](ОН)3; комплексные соли — K2[HgI4], [Сг (Н2O)6]СI3. По природе лигандов. Если лигандом является вода, комплексы называются аквакомплексами: [Со (Н2О)6]SO4, [Сu (Н2O)4](NO3)2. Комплексы, образованные аммиаком, — амминокомплексы: [Ag (NH3)2]Cl, [Cu (NH3)4]SO4, [Со (NН3)6]СI2.. Соединения с ОН- - группами в виде лигандов называют гидроксокомплексами, например, К3[АI (ОН)6]. Оксалатные, карбонатные, цианидные, галогенидные и другие комплексы, содержащие в качестве лигандов анионы различных кислот, называют ацидокомплексами. Например, K4[Fe (CN)6] и K2[HgI4] - цианидный и иодидный ацидокомплексы По знаку заряда комплекса различают: катионные комплексы: [Со (NН3)6]СI3, [Zn (NH3)4]CI2;

анионные комплексы: Li[AlH4], К2[Ве (СО3)2];

нейтральные комплексы: [Pt (NH3)2Cl2], [Co (NH3)3Cl3].

Нейтральные комплексы не имеют внешней сферы. Более сложными являются бикомплексы, состоящие из комплексных катионов и анионов, например, [Co (NH3)6][Fe (CN)6]. Циклические или хелатные (клешневидные) компелексные соединения содержат биили полидентатный лиганд, который образует с центральным атомом замкнутый цикл, как бы захватывая его подобно клешням рака, благодаря чему эти соединения отличаются большой прочностью.

В этих комплексах символом Ме обозначен атом комплексообразователя, а стрелкой — координационная связь. Примером может служить оксалатный комплекс железа (III) [Fe (C2O4)2]2+.

Особой и очень важной группой хелатов являются так называемые внутрикомплексные соединения, в которых один и тот же лиганд связан с комплексообразователем как обычной, так и донорно-акцепторной связью. Примером может служить открытый Л.А. чугаевым в 1905 г. диметилглиоксимат никеля:

Из формулы диметилглиоксимата никеля.

следует, что вокруг никеля координированы только атомы азота и существуют пятичленные циклы. Кроме того, благодаря наличию водородных связей образуются еще две циклические группировки, увеличивающие устойчивость молекул.

Важнейшими представителями внутрикомплексных соединений являются природные вещества гемоглобин и хлорофилл. Комплексообразователем гемоглобина является ион железа Fe2+. К гемоглобину могут присоединяться молекулы кислорода О2 и оксида углерода СО; в первом случае образуется оксигемоглобин, во втором — карбоксигемоглобин.

В легких гемоглобин присоединяет кислород воздуха и в виде оксигемоглобина переносит его до самых мелких кровеносных капилляров. Так как парциальное давление кислорода в этих капиллярах гораздо меньше, чем в легких, оксигемоглобин распадается на гемоглобин и кислород. Последний потом используется для осуществления различных ферментативных процессов окисления органических веществ.

Устойчивость карбоксигемоглобина гораздо выше устойчивости оксигемоглобина, чем и объясняется ядовитость оксида углерода СО. При вдыхании воздуха, содержащего СО, в легких образуется не оксигемоглобин, а более устойчивый карбоксигемоглобин. Тем самым прекращается снабжение клеток кислородом, необходимым для протекания процессов жизнедеятельности.

Строение хлорофилла с точки зрения химии комплексных соединений подобно строению гемоглобина, однако комплексообразователем в хлорофилле является ион Mg2+. Хлорофилл играет важнейшую роль в процессах фотосинтеза, протекающих во всех зеленых растениях.