กลับไปหน้าบทความ

อ่าน 7 นาที

สารประกอบโลหะแอมมีน

ในเคมีเชิงโคออร์ดิเนชัน สารประกอบเชิงซ้อนโลหะแอมมีนคือสารประกอบเชิงซ้อนโลหะ ที่มี ลิแกนด์แอมโมเนีย ( NH3 ) อย่างน้อยหนึ่งตัวแอมโมเนียจะจับกับไอออนโลหะเกือบทั้งหมดในฐานะลิแกนด์

สารประกอบโลหะแอมมีน

แบบจำลองลูกบอลและแท่งของแคตไอออนเตตระแอมมีนไดอะควาคอปเปอร์(II) [Cu(NH 3 ) 4 (H 2 O) 2 ] 2+

ในเคมีเชิงโคออร์ดิเนชัน สารประกอบเชิงซ้อนโลหะแอมมีนคือสารประกอบเชิงซ้อนโลหะ ที่มี ลิแกนด์แอมโมเนีย ( NH3 ) อย่างน้อยหนึ่งตัวแอมโมเนียจะจับกับไอออนโลหะเกือบทั้งหมดในฐานะลิแกนด์ แต่ตัวอย่างที่พบได้บ่อยที่สุดของสารประกอบเชิงซ้อนแอมมีนคือ Cr(III), Co(III), Ni(II), Cu(II) รวมถึงโลหะกลุ่มแพลทินัม หลายชนิด [ 1 ]

คำว่า "Ammine" สะกดแบบนี้ด้วยเหตุผลทางประวัติศาสตร์[ 2 ]ในทางตรงกันข้าม ลิแกนด์ที่มีหมู่ แอลคิลหรืออะริลจะสะกดด้วย "m" ตัวเดียว สารประกอบแอมมีนบางชนิดมีชื่อที่ไม่เป็นมาตรฐานซึ่งใช้คำว่าamine ที่มี mตัวเดียวแทนที่จะใช้ ammine ที่มีm สองตัว ในชื่อมาตรฐาน (ดูตัวอย่าง )

ประวัติศาสตร์

ภาพแสดงโครงสร้างที่ใช้โดยAlfred Werner (ขวา) และSophus Mads Jørgensenสำหรับไอโซเมอร์หนึ่งของเกลือไดคลอไรด์ของสารประกอบเชิงซ้อนPt (NH 3 ) 2 ( pyridine ) 2 ] 2+ . [ 3 ]

สารประกอบแอมมีนมีบทบาทสำคัญในการพัฒนาเคมีเชิงโคออร์ดิเนชัน โดยเฉพาะอย่างยิ่งการกำหนดสเตอริโอเคมีและโครงสร้าง สารประกอบเหล่านี้เตรียมได้ง่าย และอัตราส่วนโลหะต่อไนโตรเจนสามารถกำหนดได้โดยการวิเคราะห์ธาตุ จากการศึกษาเกี่ยวกับสารประกอบแอมมีนเป็นหลักอัลเฟรด เวอร์เนอร์ได้พัฒนา แนวคิดเกี่ยวกับโครงสร้างของสารประกอบเชิงโคออร์ดิเนชันจนได้ รับรางวัลโนเบล (ดูรูป) [ 4 ] [ 1 ]

เดิมทีเกลือของ [Co(NH 3 ) 6 ] 3+ถูกอธิบายว่าเป็น สารประกอบ ลูเทโอ (ภาษาละติน: สีเหลือง) ของโคบอลต์ ชื่อนี้ถูกยกเลิกไปแล้วเนื่องจากเคมีสมัยใหม่ถือว่าสีมีความสำคัญน้อยกว่าโครงสร้างโมเลกุล สารประกอบแอมมีนของโลหะอื่นๆ ก็ถูกตั้งชื่อตามสีเช่นกัน เช่นเพอร์พูเรโอ (ภาษาละติน: สีม่วง) สำหรับสารประกอบเพนแทมมีนของโคบอลต์และพราเซโอ (ภาษากรีก: สีเขียว) และไวโอเลโอ (ภาษาละติน: สีม่วง) สำหรับสารประกอบเตตระแอมมีนไอโซเมอร์ สองชนิด [ 5 ]

หนึ่งในสารประกอบแอ มมีนกลุ่มแรกที่ได้รับการอธิบายคือเกลือสีเขียวของ Magnusซึ่งประกอบด้วยสารประกอบแพลทินัมเตตระแอมมีน[Pt(NH 3 ) 4 ] 2+ [ 6 ]

โครงสร้างและพันธะ

แอมโมเนียเป็นตัวให้ σ บริสุทธิ์ อยู่ตรงกลางของอนุกรมสเปกโตรเคมีและแสดง พฤติกรรม แข็ง-อ่อน ระดับกลาง (ดูแบบจำลอง ECW [ 7 ] [ 8 ] ด้วย ) แอมมีน Rh(III) ซึ่งเป็นไดอะแมกเนติก ได้รับการระบุลักษณะโดย สเปกโตรสโค ปี 15 N NMR [ 9 ]

แอมโมเนียถูกจัดเป็นลิแกนด์ L ในวิธีการจัดประเภทพันธะโคเวเลนต์ในวิธีการนับอิเล็กตรอนแบบปกติ แอมโมเนียเป็นลิแกนด์สองอิเล็กตรอน นอกจากนี้ แอมโมเนียยังมีขนาดกะทัดรัดจนผลกระทบทางสเตอริกแทบจะไม่มีเลย ปัจจัยเหล่านี้ทำให้การตีความผลลัพธ์เชิงโครงสร้างและสเปกโทรสโกปีง่ายขึ้น ระยะห่าง M–N ในสารประกอบเชิงซ้อน[M(NH 3 ) 6 ] n +ได้รับการตรวจสอบซ้ำแล้วซ้ำเล่าโดยผลึกศาสตร์รังสีเอกซ์[ 10 ]

ระยะห่าง M–N สำหรับ[M(NH 3 ) 6 ] n +
เอ็มn +ระยะห่าง M–N (Å)การจัดเรียงอิเล็กตรอน dความคิดเห็น
บริษัท3+1.936t 2g 6 e g 0ไตรเคชันแบบสปินต่ำมีขนาดเล็ก
บริษัท2+2.114t 2g 5 e g 2ประชากรของวงโคจร e gและประจุบวกที่ต่ำกว่า
รู3+2.104t 2g 5 e g 0ไตรแคตไอออนสปินต่ำ แต่รูเทเนียมมีขนาดใหญ่กว่าโคบอลต์โดยเนื้อแท้
รู2+2.144t 2g 6 e g 0การระบุการหมุนต่ำ

ตัวอย่าง

คอมเพล็กซ์โฮโมเลปติกโพลี(แอมมีน) เป็นที่รู้จักสำหรับโลหะทรานซิชันหลายชนิด โดยส่วนใหญ่มักมีสูตร[M(NH 3 ) 6 ] n +โดยที่n = 2, 3 และ 4 (M = Pt) [ 11 ]

โลหะกลุ่มแพลทินัม

โลหะกลุ่มแพลทินัมสามารถสร้างสารประกอบเชิงซ้อนแอมมีนที่หลากหลายเพนทาอะมีน(ไดไนโตรเจน)รูทีเนียม(II)และสารประกอบเชิงซ้อนครอยทซ์-ทาอูเบเป็นตัวอย่างที่ได้รับการศึกษาอย่างดีและมีความสำคัญทางประวัติศาสตร์ สารประกอบเชิงซ้อนcis - [PtCl 2 (NH 3 ) 2 ]ซึ่งรู้จักกันในชื่อซิสพลาตินเป็นยาต้านมะเร็งที่สำคัญเพนทามิเนอร์โรเดียมคลอไรด์ ( [RhCl(NH 3 ) 5 ] 2+ ) เป็นสารตัวกลางในการทำให้โรเดียมบริสุทธิ์จากแร่ของมัน

โคบอลต์(III) และโครเมียม(III)

แอมมีนของโครเมียม(III) และโคบอลต์(III) มีความสำคัญทางประวัติศาสตร์ แอมมีนทั้งสองตระกูลมีความเฉื่อยทางจลนศาสตร์ค่อนข้างต่ำ ซึ่งทำให้สามารถแยกไอโซเมอร์ได้[ 12 ]ตัวอย่างเช่น เตตระแอมมีนไดคลอโรโครเมียม(III) คลอไรด์[Cr(NH 3 ) 4 Cl 2 ]Clมีสองรูปแบบ คือไอโซเมอร์ซิสมีสีม่วง ในขณะที่ ไอโซ เมอร์ทรานส์มีสีเขียว ไตรคลอไรด์ของเฮกซาแอมมีน ( เฮกซาแอมมีนโคบอลต์(III) คลอไรด์[Co(NH 3 ) 6 ]Cl 3 ) มีอยู่เพียงไอโซเมอร์เดียวเท่านั้น “ เกลือของไรเน็ค ” ที่มีสูตร[NH 4 ] + [Cr(NCS) 4 (NH 3 ) 2 ] · H 2 Oได้รับการรายงานครั้งแรกในปี 1863 [ 13 ]

นิกเกล(II), สังกะสี(II), ทองแดง(II)

ตัวอย่างของคลอโรเพนแทมมีนโคบอลต์คลอไรด์[CoCl(NH 3 ) 5 ]Cl 2ซึ่งแสดงให้เห็นสีสันสดใสที่เป็นลักษณะเฉพาะของสารประกอบเชิงซ้อนแอมมีนของโลหะทรานซิชัน

สังกะสี(II) ก่อตัวเป็นเตตระแอมมีนไร้สีที่มีสูตร[Zn(NH 3 ) 4 ] 2+ [ 14 ]เช่นเดียวกับสารประกอบสังกะสีส่วนใหญ่ มันมีโครงสร้างทรงสี่หน้าเฮกซาแอมมีนนิกเกิลมีสีม่วง และสารประกอบทองแดง(II) มีสีน้ำเงินเข้ม ซึ่งเป็นลักษณะเฉพาะของการมีอยู่ของทองแดง(II) ในการ วิเคราะห์อนินทรีย์เชิงคุณภาพ

ทองแดง(I), เงิน(I) และทองคำ(I)

ทองแดง(I) ก่อตัวเป็นสารเชิงซ้อนที่ไม่เสถียรกับแอมโมเนียเท่านั้น รวมถึง [Cu(NH 3 ) 3 ] +ที่ มีระนาบสามเหลี่ยม [ 15 ]เงินให้สารเชิงซ้อนไดแอมมีน [Ag(NH 3 ) 2 ] +ที่มีรูปทรงเรขาคณิตการประสานงานเชิงเส้น[ 16 ]สารเชิงซ้อนนี้เกิดขึ้นเมื่อซิลเวอร์คลอไรด์ ซึ่งละลายได้ยาก ละลายในแอมโมเนีย ในน้ำ สารเชิงซ้อนเดียวกันนี้เป็นส่วนประกอบสำคัญใน รีเอเจน ต์ของโทลเลนส์ทอง(I) คลอไรด์ทำปฏิกิริยากับแอมโมเนียเพื่อสร้าง[Au(NH 3 ) 2 ] + [ 17 ]

ปฏิกิริยา

การแลกเปลี่ยนลิแกนด์และปฏิกิริยารีดอกซ์

เนื่องจากแอมโมเนียเป็นลิแกนด์ที่แข็งแรงกว่าน้ำ ใน อนุกรมสเปกโตรเคมี คอมเพล็กซ์โลหะแอมมีนจึงมีความเสถียรมากกว่าคอมเพล็กซ์ อะควา ที่สอดคล้องกัน ด้วยเหตุผลที่คล้ายกัน คอมเพล็กซ์โลหะแอมมีนจึงมีฤทธิ์ออกซิไดซ์น้อยกว่าคอมเพล็กซ์อะควาที่สอดคล้องกัน คุณสมบัติหลังนี้แสดงให้เห็นได้จากความเสถียรของ[Co(NH₃ )] ³⁺ ในสารละลายในน้ำ และการไม่มีอยู่ของ[Co(H₂O )] ³⁺ (ซึ่งจะออกซิไดซ์น้ำ)

ปฏิกิริยาของกรด-เบส

เมื่อแอมโมเนียเกิดการรวมตัวกับไอออนของโลหะแล้ว จะไม่เป็นเบสอีกต่อไป คุณสมบัตินี้แสดงให้เห็นได้จากความเสถียรของสารประกอบเชิงซ้อนโลหะแอมมีนบางชนิดในสารละลายกรดเข้มข้น เมื่อพันธะ M– NH₃ อ่อนลง ลิ แกนด์แอมมีนจะแยกตัวออกและเกิดการโปรตอนไนเซชัน พฤติกรรมนี้แสดงให้เห็นได้จากการไม่เกิดปฏิกิริยาและการเกิดปฏิกิริยากับ[Co(NH₃ )] ³⁺ และ [ Ni(NH₃ )] ²⁺ ตามลำดับ ในกรดในน้ำ ปฏิกิริยาที่เกี่ยวข้องคือปฏิกิริยาของปรอท(II) คลอไรด์กับแอมโมเนีย (ปฏิกิริยาคาโลเมล) ซึ่งเมอร์คิวริกอะมิโดคลอไรด์ ที่เกิดขึ้นนั้น ละลายน้ำได้น้อยมาก

HgCl 2 + 2 NH 3 → HgCl(NH 2 ) + [NH 4 ]Cl

ลิแกนด์แอมมีนมีความเป็นกรดมากกว่าแอมโมเนีย (pKa ~ 33ในdmso ) สำหรับสารเชิงซ้อนที่มีประจุบวกสูง เช่น[Pt(NH3 ) 6 ] 4+ จะสามารถหาเบสคู่ควบได้ การกำจัดโปรตอนออกจากสารเชิงซ้อนโคบอลต์(III) แอมมีน-เฮไลด์ เช่น[CoCl(NH3 ) 5 ] 2+ จะ ทำให้พันธะ Co–Cl ไม่ เสถียร ตามกลไก Sn1CB

การออกซิเดชันของแอมโมเนีย

การดีโปรโตเนชันสามารถรวมกับการออกซิเดชันได้ ทำให้สามารถแปลงสารประกอบแอมมีนเป็นสารประกอบไนโตรซิลได้ : [ 18 ]

H₂O + [Ru( terpy )( bipy )(NH₃ ) ] → [Ru(terpy)(bipy)(NO)] ²⁺ + 5 H⁺ + 6 e⁻

การถ่ายโอนอะตอมไฮโดรเจน

ในสารประกอบแอมมีนบางชนิด พันธะ N–H อ่อน ดังนั้นสารประกอบแอมมีนโมลิบดีนัมหนึ่งตัวจึงปล่อยไฮโดรเจนออกมา: [ 18 ]

2 Mo (terpy)( P Me 2 Ph ) 2 (NH 3 )] + → 2 [Mo(terpy)(PMe 2 Ph) 2 (NH 2 )] + + H 2

พฤติกรรมนี้เกี่ยวข้องกับการใช้สารประกอบโลหะ-แอมมีนเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาสำหรับการออกซิเดชันของแอมโมเนีย[ 19 ]

แอปพลิเคชัน

สารประกอบเชิงซ้อนของโลหะแอมมีนมีการใช้งานหลายอย่างซิสพลาติน ( cis - [PtCl 2 (NH 3 ) 2 ] ) เป็นยาที่ใช้ในการรักษาโรคมะเร็ง [ 20 ] สารประกอบเชิงซ้อนของโลหะกลุ่มแพลทินัมแอมมีนอื่นๆ อีกมากมายได้รับการประเมินสำหรับการใช้งานนี้

ในการแยกโลหะแพลทินัมแต่ละชนิดออกจากแร่ มีหลายวิธีที่อาศัยการตกตะกอนของ[RhCl(NH 3 ) 5 ]Cl 2ในบางวิธีการแยก แพลเลเดียมจะถูกทำให้บริสุทธิ์โดยการควบคุมสมดุลที่เกี่ยวข้องกับ[Pd(NH 3 ) 4 ]Cl 2 , [PdCl 2 (NH 3 ) 2 ]และ[Pt(NH 3 ) 4 ][PtCl 4 ] ( เกลือสีเขียวของแม็กนัส )

ในกระบวนการผลิตเซลลูโลส บางครั้งจะใช้ สารประกอบเชิงซ้อนคอปเปอร์แอมมีนที่รู้จักกันในชื่อรีเอเจนต์ของชไวเซอร์ ( [Cu(NH 3 ) 4 (H 2 O) 2 ](OH) 2 ) เพื่อละลายพอลิเมอร์ รีเอเจนต์ของชไวเซอร์เตรียมได้โดยการนำสารละลายไอออนคอปเปอร์(II) ในน้ำมาทำปฏิกิริยากับแอมโมเนีย ในขั้นต้นจะเกิดตะกอนไฮดรอกไซด์สีฟ้าอ่อนขึ้น แต่จะละลายกลับเมื่อเติมแอมโมเนียเพิ่มเข้าไป

[ลูกบาศ์ก(H 2 O) 6 ] 2+ + 2 OH → Cu(OH) 2 + 6 H 2 O
ลูกบาศ์ก(OH) 2 + 4 NH 3 + 2 H 2 O → [ลูกบาศ์ก(NH 3 ) 4 (H 2 O) 2 ] 2+ + 2 OH -

ซิลเวอร์ไดแอมมีนฟลูออไรด์ ( [Ag(NH 3 ) 2 ]F ) เป็นยาทา เฉพาะที่ (ยา) ที่ใช้ในการรักษาและป้องกันฟันผุ (โพรงฟัน) และบรรเทาอาการเสียวฟัน[ 21 ]

ดูเพิ่มเติม

ดึงข้อมูลมาจาก " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Metal_ammine_complex&oldid=1348623674 "

สรุปเนื้อหา

ข้อมูลสำคัญจากบทความ

ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ สารประกอบโลหะแอมมีน

ในเคมีเชิงโคออร์ดิเนชัน สารประกอบเชิงซ้อนโลหะแอมมีนคือสารประกอบเชิงซ้อนโลหะ ที่มี ลิแกนด์แอมโมเนีย ( NH3 ) อย่างน้อยหนึ่งตัวแอมโมเนียจะจับกับไอออนโลหะเกือบทั้งหมดในฐานะลิแกนด์

ประวัติศาสตร์

สารประกอบแอมมีนมีบทบาทสำคัญในการพัฒนาเคมีเชิงโคออร์ดิเนชัน โดยเฉพาะอย่างยิ่งการกำหนดสเตอริโอเคมีและโครงสร้าง สารประกอบเหล่านี้เตรียมได้ง่าย และอัตราส่วนโลหะต่อไนโตรเจนสามารถกำหนดได้โดยการวิเคราะห์ธาตุ จากการศึกษาเกี่ยวกับสารประกอบแอมมีนเป็นหลัก อัลเฟรด...

โครงสร้างและพันธะ

แอมโมเนียเป็นตัวให้ σ บริสุทธิ์ อยู่ตรงกลางของ อนุกรมสเปกโตรเคมี และแสดง พฤติกรรม แข็ง-อ่อน ระดับกลาง (ดู แบบจำลอง ECW [ 7 ] [ 8 ] ด้วย ) แอมมีน Rh(III) ซึ่งเป็นไดอะแมกเนติก ได้รับการระบุลักษณะโดย สเปกโตรสโค ปี 15 N NMR [ 9 ]

ตัวอย่าง

คอมเพล็กซ์โฮโมเลปติกโพลี(แอมมีน) เป็นที่รู้จักสำหรับโลหะทรานซิชันหลายชนิด โดยส่วนใหญ่มักมีสูตร [M(NH 3 ) 6 ] n + โดยที่ n = 2, 3 และ 4 (M = Pt) [ 11 ]