Хелатирование комплексообразователя лигандом, когда лиганд предоставляет комплексообразователю два и более атома, образуя с ним циклическую структуру, широко распространено в природе. Центральный атом такого комплекса оказывается как бы втянутым внутрь лиганда (см. строение глицината меди) и охвачен связями наподобие клешней рака, на сайте http://www.komplekt21.com.ua/page-obzor-na-helatin. Отсюда их название хелатные (chelate – клешня).
Би- и полидентатные лиганды связываются с ионом комплексообразователя намного прочнее, чем монодентатные. Определяемая по величинам констант нестойкости прочность хелатных этилендиаминовых комплексов [M(En)2]n+ на 8-10 порядков выше, чем прочность комплексных ионов тех же металлов с аммиаком [M(NH3)4]n+, хотя у тех и у других по четыре однотипных связи M – N. Объясняется это взаимосвязанностью донорных атомов в пределах би- и полидентатного комплекса. Чтобы удалить молекулу NH3 из комплекса [M(NH3)4]n+, требуется разорвать только одну связь M – N. Для удаления H2NCH2CH2NH2 из комплекса [M(En)2]n+ необходим разрыв уже двух связей, образованных двумя атомами азота.
Повышенная прочность комплексных соединений с би- и полидентатными лигандами называется хелатным эффектом. Хелатный эффект полидентатных лигандов настолько велик, что они могут формировать устойчивые комплексы даже с ионами щелочных и щелочно-земельных металлов. Хорошо известным примером является хлорофилл – важнейший природный комплекс магния с порфином:
порфин хлорофилл
В молекуле порфина два протона, связанные с азотом, легко замещаются на атом металла. Еще две связи, двух оставшихся атомов азота с атомами магния, формируются по донорно-акцепторному механизму.
Хлорофилл играет ключевую роль в процессе фотосинтеза, являющемся самой масштабной химической реакцией на Земле. Хотя при этом утилизируется не более 1% световой энергии, падающей на лист растения, продукция фотосинтеза (1011 тонн органического вещества в год) в сотни раз превышает продукцию всего нефтехимического производства, а запасаемая в растениях энергия во столько же раз превышает энергию сжигаемого человечеством топлива.
Бор и картофель
СУПЕР СРЕДСТВО ДЛЯ УВЕЛИЧЕНИЯ УРОЖАЯ ТОМАТОВ!БОРНАЯ КИСЛОТА ДЛЯ ТОМАТОВ!
