Что такое хелатный комплекс

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.

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. Получаемый хелатный комплекс используется как пигмент.

Литература

См. также

Полезное

Смотреть что такое «Хелаты» в других словарях:

хелаты — сущ., кол во синонимов: 1 • микроудобрения (3) Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тришин. 2013 … Словарь синонимов

хелаты — Термин хелаты Термин на английском chelate Синонимы хелатные соединения, клешневидные соединения Аббревиатуры Связанные термины супрамолекулярная химия, хлорофилл Определение Кооординационные соединения, образуемые при взаимодействии ионов… … Энциклопедический словарь нанотехнологий

хелаты — хел аты, ов … Русский орфографический словарь

ХЕЛАТЫ — вещества, образующие с металлом комплексную соль, в которой металл закреплен по всем валентностям и пространственно находится внутри молекулы, так что его возможности вступления в реакцию снижаются. X. являются многие биополимеры, сложные… … Словарь ботанических терминов

Хелаты — (син.: комплексоны) соединения органических веществ с металлами, в которых атом металла связан с двумя или с большим числом атомов органического соединения (комплексообразователя) … Толковый словарь по почвоведению

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

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

Хелатные 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

Микроудобрения — удобрения, содержащие Микроэлементы (В, Cu, Mn, Zn, Со и др.), т. е. вещества, потребляемые растениями в небольших количествах. Подразделяются на борные, медные, марганцевые, цинковые и др., а также полимикроудобрения, в составе которых 2 … Большая советская энциклопедия

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

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:

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

Источник

Хелат

— человеческий гемоглобин, где минералом является железо; в растительном мире – это хлорофилл – биолегандная связь с магнием. И таких примеров в природе десятки тысяч.

Если в обменные процессы подавать просто неорганический минерал, он не будет взаимодействовать. Более того, он станет вредить обменному процессу. Что и происходит, например, при применении неорганического минерала кальция для человека или для растений. Обменные процессы живых существ и растительного мира адекватно не воспринимают чистый минерал. Этим объясняется бесполезность реализуемого кальция в аптеках и на прилавках цветочных магазинов.

Поэтому при применении необходимо переводить неорганические минералы в хелатную форму. Когда минерал прочно связан с аминокислотами он естественно и правильно проходит через все биохимические процессы, не нанося вреда, и полностью усваивается.

Как образуется Хелат?

Рассмотрим атом кальция:

Ионы – это заряженные частицы, которые образуются в результате отдачи или присоединения электрона.

Если мы этот минеральный, неорганический кальций подадим в организм растительного или живого существа, то он организмом восприниматься не будет.

Это доказали китайцы. Когда у них, в начале двадцатого века, был страшный голод, они стали есть землю, рассуждая, что если все выходит из земли, то значит, землю можно есть и организм сам приспособится, и будет синтезировать из земли питательные вещества. В результате люди гибли тысячами в страшных муках.

Так же происходит и в растительном царстве. Растения не питаются неорганическими элементами. Микроэлементы в почве упаковываются в органические контейнеры с помощью почвенных микроорганизмов, полезных форм происхождения. Только тогда они становятся едой для живого и растительного царства.

Однако, для того что бы упаковать микроэлемент в органический контейнер, ему нужно навязать – ещё один электрон, что бы сделать его отрицательно ионизированным. В природе это происходит от солнечного излучения, давления, электролиза и т.д. При этом, «свободные» ионы металлов и минералов очень легко вступают в соединение с другими веществами и становятся непригодными для нормального обмена веществ.

Лиганды

Для примера мы возьмем микроэлемент – железо и органическое вещество,

и посмотрим, как железо переходит в хелат (органический контейнер)

Его можно приготовить самому.

1) Купите пачку железного купороса. Далее….

Берем чайную ложку железного купороса и разводим в 0,5 л чистой (желательно кипяченой) воде.

Добавляем в раствор 15 грамм аскорбиновой кислоты (без примесей), хорошо перемешиваем и доливаем воды (чистой, кипячённой) до 3-х литров и хелат железа, готов.

Главное, его надо в течении 3-х часов использовать. Просто обрызгайте им листья (внекорневая подкормка) и на тех местах куда попали капли, лист снова позеленеет.

Недостаток этого способа все тот же – раствор нельзя хранить, лучше всего использовать в течение 1-2, максимум 3 часа.

Но такие хелатные комплексы подойдут только для внекорневой подкормки растений или так сказать их лечения.

А для производства полноценных удобрений, которые поражают своим «выхлопом», и не дают растению болеть, нами изобретён полный комплекс производства (белков, аминокислот, нуклеиновых кислот, углеводов и т.п.) в биореакторе.

Затем этим раствором просто обрызгать любой навоз и через полтора месяца из навоза получится комплексное полноценное хилатное удобрение. Кстати, за смешные деньги.

Потребность, например, растений в железе в несколько раз выше, чем в других микроэлементах, поэтому необходимо проводить дополнительную подкормку (подпитку) препаратами железа. От недостатка железа в растениях, начинается такое заболевание как хлороз.

Источник

ХЕЛАТЫ

Хелаты: каталог

О роли витаминов и минералов в жизни человека

Что такое хелаты

Хелаты: свойства

Эти формы соединений минеральных элементов обладают целым рядом ценных свойств:
— они не токсичны;
— растворяются в воде;
— в широком диапазоне кислотности сохраняют свои свойства;
— хелаты адсорбируются в почве и на листьях;
— устойчивы к губительному воздействию различных микроорганизмов;
— не влияют на уровень желудочной кислоты;
— хелатные формы продолжительное время не разрушаются.

К примеру, неорганические соли минералов (не хелатная форма) имеют биодоступный уровень около 10%, т.е. 90% их количества, попавших в организм, не усваиваются им, и даже вредят ему.

Хелаты компании Альтера Холдинг

Пожалуй, наиболее эффективные минеральные препараты, которые выпускаются в хелатной форме, это препараты компании Альтера Холдинг. И среди этих препаратов важнейшие для нашего организма:
— хелат железа
— хелат кальция
— кальций магний хелат
— хром хелат
— цинк хелат

Над разработкой этих препаратов трудились ведущие ученые-нутрициологи нашей страны и на сегодняшний день эти препараты не имеют аналогов.

Хотим еще добавить, что при производстве этих препаратов хелатной формы используется передовая технология микрокапсулирования: каждый микроэлемент «помещается» в микрокапсулу, которая «доставляет» этот хелат в определенный отдел организма где происходит его усвоение (важно чтобы хелат усвоился именно в определенном месте, а не где попало).

Хелаты: купить

Купить хелатные комплексы различных минералов у нас двумя способами:
— позвоните нашему менеджеру и закажите препарат;
— сделайте заказ через специальную форму на нашем сайте.
Наша цена на любой препарат на соответствующей странице рядом с его изображением.

Доставка препарата в кратчайшие сроки и без задержек (как по Москве, так и по регионам России, а так же зарубежью), оплата в любой удобной для вас форме.

Хелаты: отзывы

Наталья Евгеньевна М, 58 лет, г. Нальчик
«. 10 лет страдаю остеопорозом, да и сердце побаливает. Мой врач посоветовал мне кальций/магний хелат компании Альтера Холдинг. Пью препарат шесть месяцев, он мне помогает, забыло обо всех болячках. «

Сергей Петрович, 52 года, г. Орел
«. После того, как стал регулярно употреблять цинк хелат, перестал болеть инфекционными заболеваниями, ушли проблемы с простатой. «

Источник