醫(yī)用化學:第一節(jié)　配合物的基本概念

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色溶液。顯然由于加入過量的氨zxtf.net.cn/zhicheng/水，NH3分子與Cu2+離子間已發(fā)生了某種反應。

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

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，卻沒有毒性，這是因為亞鐵離子或鐵離子與氰根離子結(jié)合成牢固的復雜離子，失去了原有的性質(zhì)。

由一個陽離子（如Cu2+或Fe3+)和幾個中性分子（如NH3)或陰離子（如CN-)以配價鍵結(jié)合而成的，具有一定特性的復雜粒子，其帶有電荷的叫配離子或絡離子，其不帶電荷的叫配合分子或絡合分子。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，具有空的價電子軌道的陽離子。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。其中的過渡金屬離子是較強的配合物形成體。

（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三個主族元素。一個配位體可能含有一個以上的配位原子。

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

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

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。只有一個配位原子同中心離子配合的配位體，稱為單齒（或一價)配體，如F-，CL-，Br-，I-，CN-，NO-2，NO-3，NH3，H2O等。有兩個以上的配位原子同時跟一個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，除有兩個氨基氮是配位原子外，還有四個羥基氧也是配位原子。

現(xiàn)將常見的配位體列入表5-1。

表5-1　常見的配位體

（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。最常見的是4和6（表5-2)

表5-2 常見離子的配位數(shù)

在計算中心離子的配位數(shù)時，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)（見螯合物一節(jié))。

（四)配離子（或絡離子)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機物的命名原則：陰離子名稱在前，陽離子名稱在后；當配離子是陽離子時，外界陰離子為酸根；當配離子是陰離子時，則該配離子為酸根。命名時，酸根為簡單離子時稱“某化某”，酸根為復雜離子時稱“某酸某”。在命名配離子時，要在形成體與配位體的名稱間加個“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-形成體價態(tài)（用羅馬數(shù)字表示)。當配位體個數(shù)為一時，有時可將“一”字省去。若形成體僅有一種價態(tài)時也可不加注羅馬數(shù)字。如果內(nèi)界中含有不止一種配位體，則命名時，陰離子配位體在先，中性分子配位體在后。對于幾種不同陰離子組成的配位體，命名順序為：簡單陰離子-復雜陰離子-有機酸根離子。對于幾種中性分子組成的配位體，命名順序為：簡單陰離子-復雜陰離子-有機酸根離子。對于幾種中性分子組成的配位體，命名順序為：水-氨-有機分子。

配位體的個數(shù)用一、二、三等表示。

中心離子的價態(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”字和價數(shù)有時可以省略。如二氯二氨合鐵（Ⅱ)可稱為二氯二氨鉑，稱為氯化二氨銀。

有些常見的配合物和配離子可用簡稱。

K4[Fe(CN)6]　亞鐵氰化鉀

K3[Fe(CN)6]　鐵氰化鉀

K2[PtCL6]　氯鉑酸鉀

K2[HgI4]碘化汞鉀

[Ag(銀NH3)2]+　氨配離子

[PtCL6]2-　氯鉑酸根