Хелатные комплексы

Полидентатные лиганды, благодаря наличию в них двух и более электронодонорных центров, способны образовывать несколько связей с ионами-комплексообразователями. При этом образуется устойчивая циклическая структура. Ион комплексообразователя в таких соединениях оказывается как бы «захваченным в клешни» полидентатного лиганда, поэтому такие соединения получили название хелатных от греч. chēlē - клешня. Хелатные комплексные соединения – соединения, в которых комплексообразователи связаны с полидентатными лигандами, причем атом или ион-комплексообразователь является компонентом циклической структуры. Лиганды, образующие хелатные циклы, называются хелатообразующими (хелатирующими).

Хелатирующие реагенты содержат два типа электронодонорных центров:

А – группы, содержащие подвижный атом водорода, например, -СООН, -ОН, -SO₃H и т.д., при их координации к иону-комплексообразователю возможно замещение протона;

Б – нейтральные электронодонорные группы, например, -NH₂ и т.д. Широко распространенными хелатообразующими лигандами являются этилендиаминтетрауксусная кислота (ЭДТА) или ее динатриевая соль, так называемый трилон Б. ЭДТА образуется устойчивые комплексы с катионами практически всех металлов (кроме щелочных), поэтому этот реагент широко применяется в аналитической практике для определения содержания ионов различных металлов.

Следует отметить, что хелатные комплексные соединения отличаются высокой прочностью и устойчивостью. Выдающийся русский химик Л.А. Чугаев писал: «…комплексные соединения, в которых наличие циклических группировок может считаться вероятной, при прочих равных условиях обыкновенно отличается большей степенью прочности, чем соединения, не содержащие циклов». Причем, наиболее устойчивыми в комплексных соединениях являются пяти- и шестичленные циклы. Это правило известно как правило циклов Чугаева.

ІІ. Полиядерные:

- Мостиковые [Cr(NH₃)₅ – OH – (NH₃)Cr]Cl₃

- Кластеры (CO)₅Mn – Mn(Co)₅

Мостиковые -комплексы с мостиковыми атомами или группами атомов, например с мостиковыми атомами хлора(хлоро-), (оксо-), (амино-), (гидроксо-).
[Сr(NH₃)₅ – OH · (NH₃)₅Cr]Cl₃ биядерные с одной мостиковой группой ОН.
Al₂Cl₆ биядерные с двумя мостиковыми хлоро-группами - Cl.
Кластеры -комплексы, в которых атомы металла непосредственно связаны друг с другом. Это наблюдаетсянапример, в дымерах [(СО)₅Mn–Mn(CO)₅], [Re₂H₂Cl₈]^2-.

К многоядерным соединениям относятся также изополи-и гетерополикислоты.