Главная страница
Навигация по странице:

  • Токсикологическая роль комплексообразования

  • Эталоны решения задач

  • М 3. Тема 3.Теория. Комплексные соединения. Комплексные соединения


    Скачать 177.97 Kb.
    НазваниеКомплексные соединения
    Дата10.12.2018
    Размер177.97 Kb.
    Формат файлаdocx
    Имя файлаМ 3. Тема 3.Теория. Комплексные соединения.docx
    ТипДокументы
    #59583
    страница3 из 3
    1   2   3

    Витамины

    Единственным витамином, содержащим в своей структуре металл, является витамин В12 (кобаламин).

    В его состав входит ион Со3+, который находится в центре плос-кой корриновой системы (подобна порфириновой) и связан с атомами азота восстановленных пиррольных колец. Перпендикулярно плос-кости корриновой системы расположен нуклеотидный лиганд, состо-ящий из 5,6-диметилбензимидазола и рибозы с остатком фосфорной кислоты. Наконец, шестым лигандом является цианид-ион.

    Витамин В12 содержится в ферментных системах в виде В12-ко-ферментов или кобамидных коферментов  метилкобаламина, содер-жащего дополнительную метильную группу, и дезоксиаденозин-кобаламина, содержащего 5-дезоксиаденозинкобаламин.

    Так, метил-кобаламин выполняет функции переносчика метильной группы в реакции синтеза метионина. Кроме того, витамин В12 необходим для образования эритроцитов.

    Недостаток витамина12 приводит к нарушениям деятельности нервной системы и вызывает резкое снижение кислотности желудоч-ного сока.



    Схема образования связей в витамине B12 (кобаламине)

    Ферменты

    Ферментами называют класс веществ белковой природы, катали-зирующих большое число химических реакций. Ферменты обеспечи-вают реализацию генетической информации, а также обмен веществ и энергии. Ферменты отличаются от неорганических катализаторов значительно большей активностью и высокой специфичностью действия: один фермент, как правило, катализирует только одну химическую реакцию.

    Действующим началом фермента карбоксипептидазы, катализи-рующего процессы гидролиза, является ион Zn2+. Ион цинка оттягивает на себя электроны карбонильной группы С = O в пептиде ( СО  NH ), в результате связь С = O еще больше поляризуется, что облегчает гидролиз и разрыв СN связи.

    Ионы цинка также входят в состав фермента карбоангидразы, который катализирует гидратацию СО2, т. е. образование иона НСО3, и в тоже время участвует в каталитическом разложении НСО3, которое сопровождается выделением СО2. Первая реакция протекает в альвеолах легких, вторая (обратная)  в клетках.

    Некоторые другие комплексные соединения металлов, играющие определенную биологическую роль, приведены в таблице 2.

    Таблица 2. Биологически важные комплексы металлов.

    Металл

    Тип биомолекулы

    Лиганды

    Биологическая функция

    Cu2+

    Цитохромооксидаза, церулоплазмин и др.

    Азотистые основания

    Окисление, депонирование и транспорт меди

    Mn2+

    Аргиназа, декарбокси-лазы аминокислот, фосфотрансферазы и др.

    Фосфат, имидазол

    Декарбоксили-рование, перенос фосфатных групп

    Mo2+

    Нитрогеназа, нитрат-редуктаза, ксантин-оксидаза

    Не иденти-фицированы

    Восстановление N2 в NH3, окисление пуринов

    Mg2+

    Хлорофилл

    Порфирин

    Превращение световой энергии в энергию химичес-ких связей

    Cr3+

    Дрожжи

    Никотиновая кислота, амино-кислоты

    Участие в угле-водном обмене, усиление действия инсулина

    Токсикологическая роль комплексообразования

    Токсическое действие большинства тяжелых металлов (ртуть, свинец, таллий и др.) объясняется способностью ионов этих металлов образовывать прочные комплексы с белками, ферментами и амино-кислотами, В результате подавляется активность ферментов и происходит свертывание белков.

    Например, ионы ртути Hg2+ образуют прочные комплексы с белками, имеющими в своем составе SH-группы. Таким образом, ртуть концентрируется в тканях и органах, богатых этими белками, а именно в почках, головном мозге, слизистой оболочке рта.

    Свинец удерживается белками эритроцитов, затем поступает в плазму крови в виде комплексов с гамма-глобулином и, наконец, достигает почек, печени и других органов. Свинец также накапливается в костной ткани.

    Некоторые агенты, способные образовывать прочные комплексы с ионами металлов, используются в качестве антидотов при бытовых и профессиональных отравлениях соединениями тяжелых металлов, а также при хронических интоксикациях, вызванных передозировкой лекарственных препаратов.

    Так, внутривенное введение ЭДТА позволяет вывести из организма избыточные ионы Ca2+ в виде прочного комплекса, что снижает вероятность образования камней в почках и в желчном пузыре.

    При отравлениях соединениями ртути, сурьмы и мышьяка внутривенно вводят димеркапрол (2,3-димеркаптопропанол-1), кото-рый не только снижает токсическое действие этих элементов, но и выводит их из организма в виде комплексов:



    Позднее в употребление была введена 2,3-димеркаптоянтарная кислота, которую вводят перорально:



    При отравлениях соединениями меди используют пеницилламин:



    Комплекс меди с пеницилламином выводится вместе с мочой.

    Эталоны решения задач

    Пример 1. Для комплексного соединения [Сr(NН3)5С1]С12 определить заряд комплексообразователя, указать координационное число (к.ч.), дать название по международной номенклатуре, написать уравнения первичной и вторичной диссоциации и составить выражение для константы нестойкости комплексного иона.

    Решение.

    1) заряд комплексного иона равен +2, следовательно, алгебраи-ческая сумма зарядов внутренней сферы:

    x + 0  1 = 2,

    x = +3;

    2) все лиганды монодентатные, следовательно, к.ч. = 6;

    3) название: хлорид хлоропентамминхрома (III);

    4) уравнения диссоциации:

    [Сr(NН3)5С1]С12 [Сr(NН3)5С1]2+ + 2С1 (первичная);

    [Сr(NН3)5С1]2+ ⇄ Сr3+ + 5NН3 + С1 (вторичная).

    5) выражение для константы нестойкости:

    .

    Пример 2.

    Назовите КС: [CrBr(H2O)5]SO4; Na2[FeCl5NO].

    Для анионного КС укажите ц.а.; лиганды, донорные атомы лигандов; координационное число ц.а.; внешнюю и внутреннюю сферы КС.

    Для катионного КС напишите уравнения первичной и вторичной диссоциации и выражение для общей константы нестойкости.

    Ответ:

    [CrBr(H2O)5]SO4 – сульфат бромопентааквахрома (III);

    Na2[FeCl5NO] – пентахлоронитрозилферрат (III) натрия. Na2[FeCl5NO] – анионное КС: Fe 3+ – ц.а.; к.ч. – 6; 5Cl - , NО – лиганды, донорный атом в лиганде Cl - – Cl, в NО – O; 2Na + – внешняя сфера, [FeCl5NO] 2- – внутренняя сфера.

    [CrBr(H2O)5]SO4 – катионное КС:

    [CrBr(H2O)5][CrBr(H2O)5]SO4 2+ + SO4 2-

    [CrBr(H2O)5] 2+  Cr3+ + Br - + 5H2O

    [Cr3+ ] ∙[ Br - ]∙[ H2O]5

    Kн =[ [CrBr(H2O)5] 2+ ]
    1   2   3


    написать администратору сайта