四配位体螯合物英文解释翻译、四配位体螯合物的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【化】 quadridentate chelate
分词翻译:
四配位体的英语翻译:
【机】 quadridentate ligand
螯合物的英语翻译:
【化】 chelate; chelate complex; inner complex
【医】 chelate
专业解析
四配位体螯合物是指由含有四个配位原子的单个有机分子(称为四齿配体)与一个中心金属离子通过配位键结合,形成具有环状结构的稳定配合物。在配位化学中,“螯合”一词形象地描述了配体像螃蟹的螯钳一样,同时用多个“齿”(配位原子)抓住金属离子,形成包含金属离子的环状结构。
其核心特征与含义包括:
- 四齿配体:这类配体的分子结构中包含四个能提供孤对电子的原子(常见的配位原子有N, O, S等),这些原子在空间排列上允许它们同时与同一个金属离子配位。例如,乙二胺四乙酸(EDTA)就是一个经典的四齿配体(实际应用中常表现为六齿),其四个羧基氧原子和两个胺基氮原子均可参与配位。
- 螯合效应:这是四配位体螯合物稳定性的关键。与使用多个单齿配体相比,一个多齿配体(如四齿配体)与金属离子形成的螯合物具有显著更高的稳定性。这种稳定性源于螯合环的形成导致熵的增加(释放出更多游离的水分子或配体)以及环状结构本身的内在稳定性。
- 配位几何构型:中心金属离子的配位数决定了其几何构型。对于配位数为4的金属离子(如Cu²⁺, Zn²⁺, Co²⁺等),四齿配体可以形成四面体或平面四边形构型的螯合物。配体的空间结构和配位原子的排布对最终构型有重要影响。
- 稳定性与应用:四配位体螯合物因其高稳定性,在分析化学(如EDTA滴定金属离子)、生物无机化学(如模拟金属酶活性中心)、医药(如某些金属螯合剂用作解毒剂或药物)、工业催化(均相催化剂)和环境科学(金属离子的螯合去除)等领域有广泛应用。螯合环的大小(通常是五元环或六元环)和数量直接影响螯合物的稳定性。
参考资料来源:
- 《无机化学》(高等教育出版社,相关章节讨论配位化合物结构与稳定性)。
- IUPAC Compendium of Chemical Terminology (Gold Book) - 定义配位数、螯合物等术语。
- 《配位化学》(北京大学出版社,详细阐述螯合效应及多齿配体配合物)。
网络扩展解释
“四配位体螯合物”是螯合物的一种特殊类型,其核心特征在于中心金属离子通过四个配位键与配体结合,形成稳定的环状结构。以下是详细解释:
1.基本概念
四配位体螯合物由中心金属离子和多齿配体共同作用形成。配体需提供四个配位原子(如N、O、S等),通过配位键与金属离子结合,形成闭合的环状结构。例如,乙二胺(双齿配体)的两个氨基氮原子可分别与金属离子配位,若使用两个乙二胺分子,则总配位数为四,形成两个五元环结构。
2.形成条件
- 配体要求:配体需具备两个或以上的配位原子,且这些原子之间间隔2-3个其他原子,以形成稳定的五元环或六元环(如氨基乙酸根离子中的N和O原子)。
- 中心离子:需具有合适的电荷和配位数,例如Cu²⁺(配位数为4)常与双齿配体结合形成四配位螯合物。
3.结构特点
- 环状结构:通过多个配位键形成闭合环,如五元环或六元环,这种结构显著提高螯合物的稳定性。
- 配位方式:可能由两个双齿配体(如乙二胺)或一个四齿配体(如某些有机分子)提供四个配位原子。
4.性质与应用
- 高稳定性:由于环状结构的“螯合效应”,其热力学和化学稳定性远高于普通配合物。
- 溶解性:中性螯合物易溶于有机溶剂,带电络离子则易溶于水,常用于金属离子的分离和分析(如EDTA的应用)。
5.示例
以乙二胺四乙酸(EDTA)为例,其作为六齿配体通常与金属离子形成多个配位键,但若仅利用其中四个配位原子(如两个羧基O和两个氨基N),也可形成四配位的螯合物,用于稳定金属离子并应用于工业催化或医药领域。
总结来看,四配位体螯合物通过多齿配体与金属离子的协同作用,形成高稳定性的环状结构,广泛应用于化学合成、分析化学及材料科学等领域。
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