хелаты иначе хелатные соединения; клешневидные соединения (англ. chelate) — координационные соединения, образуемые при взаимодействии атомов или ионов с полидентатными лигандами.

Описание

Название происходит от лат. chelate — клешня. Для образования хелата необходим лиганд, в котором число донорных центров, образующих связь с центральным атомом, не меньше двух. Число таких центров называют дентатностью лиганда. Лиганды, образующие хелатные циклы, называются хелатирующими (хелатообразующими) реагентами. Примеры полидентатных лигандов: этилендиамин H2NCH2CH2NH2, глицерин HOCH2CH(OH)CH2OH, этилендиаминотетрауксусная кислота (рис.). Образование химических связей между полидентатным лигандом и центральным атомом называется хелатированием или хелатообразованием. Хелатообразование — один из путей образования супрамолекулярных комплексов «гость–хозяин».

Наиболее обширный и важный класс хелатов — хелатные комплексы металлов (металлохелаты). Способность координировать лиганды присуща металлам всех степеней окисления.

Хелаты значительно устойчивее, чем близкие по природе комплексы, образованные монодентатными лигандами. Это явление называют хелатным эффектом. Во многом благодаря наличию хелатного цикла хелаты обладают уникальными физическими, химическими и биологическими свойствами. Они широко применяются в аналитической химии для определения металлов. Наночастицы, покрытые хелатообразующими соединениями, способны образовывать хелатные комплексы с гадолинием (Gd), что позволяет их использовать в качестве контрастирующего агента в ядерно-магнитной томографии. Большую роль хелаты играют в процессах жизнедеятельности: хелатами являются гемоглобин, хлорофилл, витамин B12.

Иллюстрации

Хелат, образованный анионом ЭДТА.
Хелат, образованный анионом ЭДТА.

Авторы

  • Еремин Вадим Владимирович
  • Стрелецкий Алексей Владимирович

Источники

  1. Хелаты // Химическая энциклопедия. Т. 5. — М.: Большая Российская энциклопедия, 1998. С. 224–225.
  2. Стид Дж. В., Этвуд Дж.Л. Супрамолекулярная химия. Т. 1. — М.: Академкнига, 2007. С. 38–41.

Напишите нам