
【化】 chelating reagent
螯合试剂(Chelating agent)是一类能与金属离子通过配位键形成环状结构的有机化合物,其英文术语源自希腊语"chele"(意为蟹钳),形象描述其钳形结合特性。这类试剂通过多个配位原子(如氧、氮、硫等)同时与金属中心结合,形成稳定的五元或六元环状螯合物。
在化学结构层面,典型螯合剂如乙二胺四乙酸(EDTA)包含两个氨基和四个羧酸基团,可同时占据金属离子的六个配位位点。根据国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)定义,该过程遵循硬软酸碱理论(HSAB),硬酸型金属(如Fe³⁺)倾向与含氧配体结合,而软酸型金属(如Cu²⁺)更易与含硫配体结合。
主要应用领域包括:
常见类型包含氨基羧酸类(EDTA、DTPA)、羟基羧酸类(柠檬酸)及含硫化合物(二巯丁二酸)。稳定性常数(log K)是衡量螯合能力的关键参数,例如EDTA与Fe³⁺的log K达25.1,显示出极强的结合能力。
螯合试剂(又称螯合剂)是一类能与金属离子通过多个配位原子形成稳定环状结构的化合物。其核心作用是通过“螯合效应”将金属离子包裹,改变其化学性质。以下是详细解释:
螯合剂分子通常含有两个或更多配位原子(如氨基、羧基、羟基等),这些原子通过配位键与金属离子结合,形成具有环状结构的螯合物。例如,乙二胺四乙酸(EDTA)通过四个羧基和两个氨基与金属离子形成五元环结构,显著提高稳定性。
螯合物的稳定性遵循“螯合环规则”,五元环或六元环结构最稳定。例如,EDTA与Ca²⁺形成的螯合物稳定常数可达10¹⁰.7,其反应可表示为:
$$
text{Ca}^{2+} + text{EDTA}^{4-} rightarrow [text{Ca-EDTA}]^{2-}
$$
如需更全面的试剂列表或具体应用案例,可参考原始资料。
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