19.第十九章 配位化合物
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配位化学在医学药物中的应用及发展摘要:营养学和生物无机化学研究表明 微量金属元素在生命过程中起着极为重要的作用。
金属离子在体内的失调导致金属缺乏或中毒等疾病 影响人、动植物的正常生长发育。
金属元素在体内的吸收、运送、储存、分布、排泄及整个代谢过程都涉及配位反应 任何能与生物配体争夺金属配位位置的外源性物质都将产生生物效应 基于这些认识 现代配位化学理论在药学研究中得到了应用并成为药物设计原理的一个组成部分。
关键词:配体金属蛋白酶配合物药物引言1.配位化学与医学原理2.配位化学在医学药物中的应用2.1 金属配合物作为药物2.2 配体作为螯合药物2.3 配合物用作抗凝血剂和抑菌剂2.4 配合物在临床检验和生化实验中的应用3.配位化学在医学药物中的危害4.小结5.参考文献引言人类每天除了需要摄入大量的空气、水、糖类、蛋白质及脂肪等物质以外,还需要一定的“生命金属”它们是构成酶和蛋白的活性中心的重要组成部分。
当“生命金属”过量或缺少或污染金属元素在人体大量积累,均会引起生理功能的紊乱而致病甚至导致死亡。
因此配位化学在医药方面越来越越显示出其重要作用。
有些具有治疗作用的金属离子因其毒性大、刺激性强、吸收性差等缺点而不能直接在临床上应用。
但若把他们变成配合物就能降低独行和刺激性、利于吸收。
例如柠檬酸铁配合物可以治疗缺铁性贫血酒石酸锑钾不仅可以治疗糖尿病 而且和微生物B12等钴螯合物一样可用于治疗血吸虫并博来霉素自身并无明显的亲肿瘤性在与钴离子配合后其活性增强8-羟基喹啉和铜、铁各自都无抗菌活性他们见的配合物却呈明显的抗菌作用在抗风湿炎症方面抗风湿药物与同配合后疗效大增。
金属配合物在生物化学中具有广泛而重要的应用。
生物体中对各种生化反应起特殊作用的各种各样的酶,许多都含有复杂的金属配合物。
由于酶的催化作用,使得许多目前在实验室中尚无法实现的化学反应,在生物体内实现了。
生命体内的各种代谢作用、能量的转换以及O2的输送,也与金属配合物有密切关系。
配位化合物的配位数和配位键的性质配位化合物是由一个或多个配体与中心金属离子形成的化合物。
在配位化学领域,配位数和配位键的性质是非常重要且基础的概念。
本文将探讨配位化合物的配位数和配位键的性质,并分析它们在化学中的应用。
一、配位数的概念和分类配位数指在一个配位化合物中,中心金属离子周围结合的配体数量。
根据不同的配体与中心金属离子的结合方式,可以将配位数分为以下几种类型:1. 一配位:指一个配体与一个中心金属离子形成一根配位键的情况。
典型的一配位化合物为氯化物离子(Cl-)与银离子(Ag+)结合形成的AgCl。
2. 二配位:指两个配体与一个中心金属离子形成两根配位键的情况。
例如,氨(NH3)与铜离子(Cu2+)结合形成的[Cu(NH3)2]2+。
3. 多配位:指多个配体与一个中心金属离子形成多个配位键的情况。
例如,氯化物(Cl-)、溴化物(Br-)和碘化物(I-)与铁离子(Fe3+)结合形成的[FeCl3]、[FeBr3]和[FeI3]。
二、配位键的性质配位键是配体与中心金属离子之间的化学键,决定了配位化合物的稳定性和性质。
以下是配位键的一些重要性质:1. 强配位键:强配位键是指能够与中心金属离子形成较强的化学键的配体。
具有强配位键的配体通常是具有较大的电负性和较高的硬度。
常见的强配位键配体包括氨、氰化物(CN-)和水(H2O)等。
2. 弱配位键:弱配位键是指与中心金属离子形成较弱化学键的配体。
具有弱配位键的配体通常是具有较小的电负性和较低的硬度。
典型的弱配位键配体包括一氧化碳(CO)和硫化物(S2-)等。
3. 配位键长度:配位键的长度与配位键强度密切相关。
通常情况下,配位键越短,配位键越强。
配位键长度可以通过X射线晶体学等方法来确定。
4. 配位键的方向性:配位键可以是线性的、平面性的或立体性的。
这取决于配体与中心金属离子之间的共价键角度以及配位平面的几何结构。
三、配位数和配位键的应用配位化合物的配位数和配位键的性质对其在化学和生物学中的应用起着重要作用。
1. 填空题:(1.0分)对于配体个数相同的配位个体,其越大,配位个体就越稳定。
错(填“对”或“错”)2. 填空题:(1.0分)当中心原子的(n-1)d轨道全充满(d10)时,没有可利用的(n-1)d空轨道,只能形成___外___轨配合物3. 问答题:(1.0分)简要叙述外轨配合物与内轨配合物的区别。
4. 填空题:(1.0分)配合物[Pt(NO2)2(NH3)4]Cl2命名为______,内界是______,外界是______,中心原子是______,配体是______,配位原子是______,配位数是______。
空1空2空3空4空5空6空75. 填空题:(1.0分)如果配体均为单齿配体,则配体的数目______中心原子的配位数;如配体中有多齿配体,则中心原子的配位数______配体的数目。
空1空26. 单选题:(1.0分)按配合物的价键理论,配合物中心原子与配体之间的结合力为A. 氢键B. 离子键C. 配位键D. 正常共价键7. 单选题:(1.0分)配离子的标准稳定常数与标准不稳定常数的关系是A. 互为相反数B. 互为倒数C. 乘积不等于1D. 相等8. 填空题:(1.0分)在配位个体中,中心原子的配位数等于配体的数目。
(填“对”或“错”)空19. 单选题:(1.0分)配离子[CoCl2(en)2]+中,中心原子的配位数是A. 4B. 3C. 6D. 510. 填空题:(1.0分)配位个体中配体的数目不一定等于中心原子的配位数。
(填“对”或“错”)空111. 填空题:(1.0分)配合物的价键理论认为中心原子与配体之间的结合力是______空112. 填空题:(1.0分)配位化合物[Co(NH3)4(H2O)2]Cl3的内界是______,外界是______,配体是______,配位原子是-______,中心原子的氧化数是______,配位数是______。
空1:空2:空3:空4:空5:空6:13. 单选题:(1.0分)[Fe(CN)6]3-配离子的空间构型为A. 正八面体B. 正四面体C. 平面三角形D. 平面正方形14. 填空题:(1.0分)乙二胺四乙酸是单齿配体(填“对”或“错”)空115. 单选题:(1.0分)在配合物中,中心原子的配位数等于A. 配离子的电荷数B. 配体的数C. 配合物外界的数目D. 与中心原子结合的配位原子的数目16. 填空题:(1.0分)用K稳比较配离子的稳定性时,与中心原子结合的配体数目必须相同。