|
|
ТЕОРИЯ СТРОЕНИЯ КООРДИНАЦИОННЫХ СОЕДИНЕНИЙ Курс лекций для студентов химфака ЮФУ (РГУ) НАЗВАНИЕ ГЛАВЫ Значение для химической теории – Практическое применение координационных соединений Значение КС для химической теории 1. Общие проблемы химической связи. Здесь изучение комплексов дает новую ценную информацию, поскольку в рамках одной молекулы комплекса могут реализоваться несколько типов химической связи (ионная, ковалентная, донорно-акцепторная, дативное взаимодействие, π-связывание и.т.д.). Кроме того, как уже отмечалось, координационная связь весьма лабильна, что дает возможность изучать зависимость характеристик химической связи для от различных факторов. Изучение взаимозависимости различных типов связывания, их прочность, степени локализации или делокализации, влияние на связь электронной и пространственной структуры комплекса дает новую ценную информацию и химической связи вообще. 2. Стереохимия. Координационные соединения характеризуются большим количеством типов изомерии. Изучение координационных соединений дает ценную информацию о взаимозависимости стереохимических и пространственных особенностей комплекса и его атомного и электронного строения. 3. Теория катализа. В последнее время появились сведения о том, что теория гомогенного и, в особенности, гетерогенного катализа может быть построена на основании современных данных координационной химии. Существует ряд трудностей, связанных с детальным описанием связи «катализатор – реагент». (Реагент – это молекулярная система, меняющая реакционную способность при контакте с катализатором). Вопрос о характере и особенностях такого взаимодействия является центральным при рассмотрении механизмов каталитических реакций любого типа (гомогенный, гетерогенный, ферментативный катализ). Промежуточное состояние при катализе может быть представлено так:
Здесь M---Х – исследуемая связь активным центром катализатора М. М----L – обычные связи. Характер связи Х с металлом зависит от природы металла, агента Х и от окружения металла (L). Нахождение этой зависимости – одна из важнейших задач химии катализа – может быть решена исходя из предположения, что связь M---Х имеет донорно-акцепторную природу. Однако, следует отметить, что это не всегда имеет место. 4. Взаимное влияние атомов в молекуле. Изучение координационных соединений дает возможность выяснить характер и степень такого влияния, в особенности для внутренней координационной сферы. Классическим примером такого влияния является так называемый транс-эффект, суть которого заключается в том, что способность лиганда к замещению зависит от положения его во внутренней координационной сфере:
Замещение происходит в транс-положеии. Природа такого влияния объясняется ниже. Имеется несколько подходов к его трактовке. 5. Теория цветности химических соединений. Такая теория была разработана для органических соединений и основывалась на понятии хромофора. Для координационных соединений такой подход не вполне продуктивен и процессы светопоглощения и отражения происходят с помощью механизмов, отличающихся от таковых для органических молекул. 6. Биохимия. Изучение координационных соединений проливает свет на механизмы многих биохимических процессов, происходящих с через реакции комплексообразования: ▪ Активирование био-центров и био-процессов ионами металлов; ▪ Механизм переноса кислорода, с участием порфириновой структуры; ▪ Механизмы действия ферментов и энзимов; ▪ Окислительно-восстановительные процессы в живых организмах; ▪ Перенос энергии; ▪ Блокирование функциональных групп. 7. Теория крашения. 8. Механизмы электродных процессов 9. Теория циклообразования. Образование некоторых видов комплексов, например ВКС (металлохелаты) сопровождается замыканием молекулы. При этом наиболее часто образуются пяти и шестизвенные металлоциклы. 10. Магнетизм соединений. Предыдущий параграф В начало страницы Следующий параграф
|
