Что такое хелатные комплексы

24.12.202328.09.2023 admin 0 Comments

Хелатные соединения

Хелат, Хелаты, Хелатные соединения (от лат. chelate — клешня) или внутрикомплексные соединения — клешневидные комплексные соединения, образуются при взаимодействии ионов металлов с полидентатными (то есть имеющими несколько донорных центров) лигандами. Хелаты содержат центральный ион (частицу) — комплексообразователь и координированные вокруг него лиганды. Хелаты используют в химии для разделения, концентрирования и аналитического определения различных элементов.

См. также

Хелаты, или циклические комплексные соединения. Хелатами называют комплексные соединения, внутрення сфера которых состоит из циклических группировок, включающих комплексообразователь. Например, a-аминоуксусная кислота (глицин) может реагировать с гидроксидом меди с образованием сине-фиолетового прочного комплекса, растворимого в воде:

Cu(OH)2 + 2 NH2CH2COOH = [Cu(NH2CH2COO)2] + 2 H2O

Функции лиганда в этом комплексном соединении выполняет диметилглиоксимат-анион

образующий две химические связи с комплексообразователем, вследствие чего получаются два пятичленных циклических фрагмента, упрочняющих комплекс.

Строение получаемого хелата плоское; благодаря внутримолекулярным водородным связям (между лигандами) образуются еще две шестичленные циклические группировки, включающие атомы никеля и стабилизирующие частицу комплекса.

Реакция Чугаева очень чувствительна и селективна по отношению к катионам никеля(II) и позволяют уверенно определить его присутствие в любых химических объектах, а получаемый хелатный комплекс используется как пигмент.

Полезное

Смотреть что такое «Хелатные соединения» в других словарях:

ХЕЛАТНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ — (хелаты внутрикомплексные соединения, клешневидные соединения) (от греч. chele клешня), комплексные соединения, в которых лиганд присоединен к центральному атому металла посредством двух или большего числа связей. Характерная особенность хелатных … Большой Энциклопедический словарь

хелатные соединения — (хелаты, внутрикомплексные соединения, клешневидные соединения) (от греч. chēlē клешня), комплексные соединения, в которых лиганд присоединён к центральному атому металла посредством двух или большего числа связей. Характерная особенность… … Энциклопедический словарь

ХЕЛАТНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ — (хелаты, внутрикомплексные соединения, клешневидные соединения) (от греч. chele клешня), комплексные соединения, в к рых лиганд присоединён к центр. атому металла посредством двух или большего числа связей. Характерная особенность X. с. наличие… … Естествознание. Энциклопедический словарь

Хелатные соединения — (от греч. chele клешня) клешневидные соединения, один из классов химических комплексных соединений; то же, что Внутрикомплексные соединения … Большая советская энциклопедия

Соединения внутрикомплексные — комплексные циклические (хелатные, клешневидные) соединения, содержащие внутрисферные поликоординационные заместители, присоединенные к центральному атому металла как за счет главной валентности (замещение водорода), так и за счет побочной (через … Толковый словарь по почвоведению

Клешневидные соединения — хелатные соединения, один из классов химических комплексных соединений; то же, что Внутрикомплексные соединения … Большая советская энциклопедия

внутрикомплексные соединения — то же, что хелатные соединения. * * * ВНУТРИКОМПЛЕКСНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ ВНУТРИКОМПЛЕКСНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ, то же, что хелатные соединения (см. ХЕЛАТНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ) … Энциклопедический словарь

Внутрикомплексные соединения — Хелат иона металла и этилендиаминтетрауксусной кислоты Хелат, Хелаты, Хелатные соединения (от лат. chelate клешня) или внутрикомплексные соединения клешневидные комплексные соединения, образуются при взаимодействии ионов металлов с полидентатными … Википедия

Внутрикомплексные соединения — клешневидные соединения, хелатные соединения, один из классов комплексных соединений (См. Комплексные соединения). Классический пример В. с. гликоколят меди Адденд (радикал гликокола строения NH2CH2COO ) присоединяется к … Большая советская энциклопедия

ВНУТРИКОМПЛЕКСНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ — то же, что хелатные соединения … Большой Энциклопедический словарь

Источник

Что такое хелатная форма удобрений

Рассмотрим что такое хелаты и хелатирующие агенты металлов, их структура и особенности применения данного типа эффективного водорастворимого удобрения в качестве дополнительной легкоусвояемой подкормки растительным культурам.

Представлят собой современное высокоэффективное комплексное удобрение в форме хелатов (complex chelate fertilizer), или комплексное микроудобрение в хелатной форме. особенности хелатирующих агентов ЕДТА, ДТРА, ЕДДНА могут отличаться. Modern highly effective complex fertilizer in the form of chelates, or complex micronutrient in chelate form. Features of chelating agents EDTA, DTRA, EDNA.

сложные органические соединения хелаты / chelates complexorganic compounds

В дополнение к их организмам, хелаты Это также экономически важно.

Ион металла и хелатирующий агент / Metal ion and chelating agent

Хелатирующий агент молекулы (Molecule chelating agent) может образовывать несколько связей с одним ионом металла. Другими словами, хелатирующий агент представляет собой полудентатный лиганд (semi-dentate ligand).

Пример простого хелатирующего агента является этилендиамин (Этилендиамин (1,2-диаминоэтан) H2NCH2CH2NH2 — органическое соединение класса аминов): NH2 ; CH2 ; CH2 ; NH2 ;

В виде хелатов используют металлы / Metals are used as chelates

Хелаты в такие реакции не вступают, а также не связываются почвой.

В результате, если обычные микроэлементы усваиваются растениями на 30-40%, то микроэлементы в хелатной форме на 90%. Проще говоря хелатная форма- это такая форма макро и микроэлементов, которые организм легко усваивает. Причем хелаты применяются не только в растительном, но и в животном мире при создании витаминов и лекарственных препаратов.

ЕДТА, ДТРА, ЕДДНА хелатирующие агенты / EDTA, DTRA, EDNA chelating agents

В различных удобрениях используются разные хелатирующие агенты / Different chelating agents are used in various fertilizers:

—	Хелатирующий агент	Стабильность при диапазоне рН:	—	Stability at pH range:
1)	ЕДТА	Стабилен при рН-от 1,5- 6,0	—	stable at pH from 1.5-6.0
2)	ДТРА	Стабилен при рН от 1,5-7,0	—	stable at pH –1.5–7.0
3)	ЕДДНА	Стабилен при рН от 3,0-10	—	stable at pH from 3.0-10

Чем лучше хелатирующий агент, тем он стабильнее в водном растворе (Стабильность хелатов, хелатирующего агента в водном растворе ).

Источник

Какие минералы лучше усваиваются?

Для существования человеческому организму необходимо огромное количество полезных веществ. Цинк, магний, медь, железо, кальций – это не просто элементы периодической таблицы Менделеева из школьной программы по химии. Это важнейшие минералы для существования и правильного функционирования всего человеческого организма.

Чтобы наши иммунные клетки могли защитить нас от вражеского вторжения вирусов необходим цинк. Магний – ключевой элемент нашей нервной системы и мышц. Прочные кости и крепкие зубы – это заслуга кальция. Без железа падает уровень гемоглобина, что может привести к развитию анемии. А медь поддерживает нашу красоту и молодость за счет сохранения цвета волос и участию в выработке коллагена и эластина.

С современным питанием все эти минералы попадают в наш организм в ничтожно малых количествах. Из витаминных комплексов они практически не усваиваются и даже могут вызывать побочные эффекты… Как же быть? Есть ли решение этой проблемы, или человек обречен с возрастом испытывать все больший дефицит этих минералов?

Хелаты – новое слово в науке

Настоящий фурор во всем европейском научном сообществе произвели хелатные формы минералов. Было известно, что в отличие от минералов организм очень легко усваивает аминокислоты. Это подтолкнуло ученых присоединить молекулу минерала к аминокислоте. И это действительно сработало. Такая форма получила название – хелатная.

Степень усвоения хелатов в разы выше, чем у неорганических форм, таких как карбонаты, цитраты и т.д. В такой форме минералы усваиваются максимально.

А самое главное то, что организм очень легко переносит хелатные минералы в больших дозировках. Они не вызывают побочного нарушения пищеварения и вздутия, так как не влияют на уровень кислотности желудка, а также усваиваются без побочных отложений в сосудах, почках, суставах и даже разрешены беременным и кормящим.

Кальций хелат Эвалар – быстро восполняет дефицит кальция в организме, обеспечивая его максимальное усвоение. Кроме того, кальций в хелатной форме не откладывается на стенках сосудов, в почках, а идет напрямую в кости. Кальций хелат Эвалар способствует поддержанию нормального состояния костной ткани, зубов, улучшению состояния сердца и сосудов.

Как принимать минералы?

Если вы решили принимать сразу несколько минералов необходимо знать, какие минералы сочетаются между собой, а какие категорически нельзя совмещать во время одного приема. Кальций и магний хорошо сочетаются. Оптимально принимать их вечером, так как кальций лучше усваивается ночью, а магний улучшает сон. Железо и медь следует принимать утром, а цинк отлично усваивается в обеденное время.

Усваивайте минералы по максимуму! Выбирайте хелатные формы от Эвалар, ведь это:

• Максимальная степень усвоения в отличие от других форм

Источник

Хелаты: как в них разобраться?

На рынке присутствуют разнообразные формы комплексных соединений металлов, используемых в кормлении животных. Все эти разнообразные формы называют «органическими микроэлементами», поскольку входящие в их состав микроэлементы образуют комплексы, или другие типы химических соединений, с органическими молекулами.

Химические процессы комплексообразования, или образования хелатов, понимаются по-разному различными специалистами отрасли кормопроизводства, что приводит к возникновению путаницы в терминах и интерпретации свойств продуктов. Часто встречаются такие термины, как «комплекс металла и аминокислот», «хелат металла и аминокислот», «комплекс металла с полисахаридом», «протеинат металла», однако официальные определения этих терминов расплывчаты и не проясняют ситуацию. В качестве примера в Таблице 1 приведены различные определения органических микроэлементов, используемых в сельском хозяйстве, в формулировках Ассоциации американских контролёров качества кормов (AAFCO, 1998).

Таблица 1. Органические комплексы минералов – определения терминов в формулировках AAFCO.

Комплекс металла и аминокислоты – продукт, образующийся при формировании комплекса между растворимой солью металла и аминокислотой.

Чтобы разобраться в запутанных определениях, характеризующих химические и физические свойства микроэлементов, прежде всего, необходимо выявить отличия между терминами «комплекс» и «хелат».

Комплексы или хелаты

Термин «комплекс» может использоваться при описании соединений, образующихся при взаимодействии иона металла с молекулой или ионом (лигандом), которые обладают свободной парой электронов. Такие ионы металлов связываются с лигандом посредством атомов-доноров, например, кислорода, азота или серы. Лиганды, обладающие только одним атомом-донором, называются монодентатными, а лиганды, обладающие двумя и более атомами-донорами, называеются би-, три- или тетрадентатными, также их иногда называют полидентатными.

Аминокислоты являются бидентатными лигандами, образующими связи с ионами металла посредством кислорода карбоксильной группы и азота аминогруппы.

Этилендиаминтетрауксусная кислота (ЭДТА) является примером гексадентатного лиганда, который содержит шесть атомов-доноров. ЭДТА образует очень прочные комплексы с большинством ионов металлов, и не очень подходит для образования хелатов минералов, поскольку биологическая доступность таких комплексов невысока.

Хотя могут образовываться хелаты, содержащие четыре, пять, шесть или семь колец, установлено, что наиболее стабильными являются хелаты, содержащие пять колец.

Также необходимо помнить о том, что хотя хелаты и являются комплексами, не все комплексы являются хелатами. Несмотря на простоту теории, объясняющей образование хелатов, необходимо строгое соблюдение множества условий для получения стабильного хелата минерала.

Лиганд должен содержать два атома, способных образовывать связи с ионом металла.

Лиганд должен образовывать гетероциклическое кольцо, причём металл должен располагаться «в конце» этого кольца.

Образование хелата металла должно быть пространственно (стерически) возможно. Для достижения стабильности необходимо соблюдать соотношение количества лиганда к минералу.

Истинные хелаты имеют «кольцевую структуру», образованную ковалентно-координационной связью между аминной и карбоксильной группами аминокислоты и ионом металла.

Как правило, хелаты образуются в результате реакции между неорганическими солями минералов, с приготовленной при помощи ферментов смесью аминокислот и небольших пептидов в контролируемых условиях. Такие аминокислотные и пептидные лиганды связываются с ионом металла не в одной точке, а в нескольких, в результате чего атом металла становится частью биологически стабильной кольцевой структуры. Аминокислоты и продукты ферментативного разрушения белков, например, небольшие пептиды, являются идеальными лигандами, поскольку они обладают как минимум двумя функциональными группами (аминной и гидроксильной), необходимыми для образования кольцевой структуры с минералом. Только «переходные элементы», например, медь, железо, марганец и цинк обладают необходимыми физико-химическими характеристиками, позволяющими им образовывать ковалентно-координационные связи с аминокислотами и пептидами с образованием биологически стабильных комплексов.

Аминокислоты и пептиды в качестве лигандов

Существуют различные мнения относительно преимуществ использования аминокислот в сравнении с пептидами при образовании хелатов минералов, ещё больше споров имеется по вопросу биологической доступности таких продуктов. Мы уже рассмотрели общие условия, необходимые для образования биологически стабильных хелатов минералов, однако следует также учитывать и другие факторы, оказывающие влияние на образование хелатов, основными из этих факторов являются:

Очевидно, что такой сложный химический феномен не следует чрезмерно упрощать. Однако чтобы прояснить ситуацию касательно преимуществ аминокислот либо пептидов в процессе образования хелатов минералов, мы рассмотрим факторы, влияющие на состояние равновесия и стабильность таких комплексов.

При растворении в воде соли металла, например, сульфата меди (II), с добавлением аминокислоты в качестве бидентатного лиганда, образуется ряд комплексов, каждый из которых обладает собственной константой стабильности, которая зависит от рН раствора. Это показано на Рисунке 1 (реакция сульфата меди (II) с глицином). Из данных, показанных на этом рисунке можно сделать некоторые важные выводы:

Рисунок 1. График изменения содержания меди, включённой в состав различных соединений, при изменении рН в растворе, содержащем медь (II) (0,001М) и глицин (0,002М). Горизонтальная ось: рН. Вертикальная ось: % Cu++

У различных ионов металлов различные константы стабильности. Поэтому, количество металла, входящего в состав конкретного соединения, зависит не только от величины рН раствора, но и от константы стабильности комплекса.

Стабильность содержащего металл комплекса зависит как от свойств металла, так и от свойств лиганда. Увеличение заряда иона, уменьшение размера и увеличение аффинности электронов способствует большей стабильности. На стабильность комплексов влияют также некоторые характеристики лигандов: (1) щёлочность лиганда, (2) количество металло-хелатных колец на единицу лиганда, (3) размер хелатного кольца, (4) пространственные эффекты, (5) резонансные эффекты и (6) атом лиганда. Поскольку комплексные соединения образуются в результате кислотно-основных реакций, как правило, более щелочные лиганды образуют более стабильные комплексы. Также большое значение имеет размер хелатного кольца.

Ещё глубже проанализировав Рисунок 1, можно заметить наличие существенных отличий между относительной стабильностью хелатов металлов, образованных аминокислотами и стабильностью протеинатов металлов. Поскольку протеинат металла является продуктом реакции хелатообразования между растворимой солью и аминокислотами и/или частично гидролизованным белком, можно предположить, что для конкретного иона металла количество графиков, характеризующих образование различных соединений, в состав которых входит металл, при образовании протеината, будет намного больше, чем при образовании хелата этого же металла с аминокислотой. Если считать график, отражающий распределение количества меди между различными соединениями, индикатором относительной стабильности при данной величине рН, и учитывать бесконечное количество комбинаций, возможных в результате взаимодействия как отдельных аминокислот, так и ди-, три- и даже тетрапептидов, то, теоретически, общая стабильность протеината в широком диапазоне рН должна быть намного больше, чем стабильность хелата данного металла с аминокислотой.

Очевидно, что в реальных условиях рассмотренные дополнительные факторы будут оказывать влияние на стабильность хелата. Однако можно ожидать, что протеинаты металлов будут обладать физико-химическими свойствами, необходимыми для сохранения постоянства характеристик при изменении рН.

Несмотря на наличие некоторой противоречивой информации, образование хелатов металлов – это не такой уж сложный процесс, в основе которого лежат фундаментальные законы химии. Мы можем выделить две формы истинных хелатов минералов, каждая из которых обладает определёнными химическими и биофизическими свойствами. Внимательно изучив факторы, влияющие на образование хелатов минералов, можно выявить различия между продуктами по показателю биологической стабильности и, следовательно, биологической доступности.

Источник

Хелаты

Хелаты, хелатные соединения (от лат. chelate — клешня), также внутрикомплексные или циклические комплексные соединения — клешневидные комплексные соединения, образуются при взаимодействии ионов металлов с полидентатными (то есть имеющими несколько донорных центров) лигандами. Хелаты содержат центральный ион (частицу) — комплексообразователь и координированные вокруг него лиганды. Внутренняя сфера хелата состоит из циклических группировок, включающих комплексообразователь.

Иногда разделяют понятия хелатного и внутрикомплексного соединения. Второе определение применяют в случае, когда атом-комплексообразователь замещает протон лиганда в соединении.

Содержание

Пример

Аминоуксусная кислота (глицин) может реагировать с гидроксидом меди с образованием сине-фиолетового прочного комплекса, растворимого в воде:

Лиганд NH₂CH₂COO − (глицинат-ион) относят к категории бидентатных лигандов, образующих две химические связи с комплексообразователем — через атом кислорода карбоксильной группы и через атом азота аминогруппы.

Реакция Чугаева

Важное значение в химико-аналитической практике имеет открытая Л. А. Чугаевым реакция взаимодействия диметилглиоксима с катионами никеля(II) в аммиачной среде, приводящая к образованию малорастворимого ярко-красного комплексного соединения — бис(диметилглиоксимато)никеля(II).

Функции лиганда в этом комплексном соединении выполняет диметилглиоксимат-анион, образующий две химические связи с комплексообразователем, вследствие чего получаются два пятичленных циклических фрагмента, упрочняющих комплекс.

Реакция Чугаева очень чувствительна и селективна по отношению к катионам никеля(II) и позволяют уверенно определить его присутствие в любых химических объектах. Получаемый хелатный комплекс используется как пигмент.

Литература