Комплексные соединения в живых системах

Муниципальное образовательное учреждение
«Средняя общеобразовательная школа № 5»
Комплексные соединения в
живых системах
Алексеева Алёна
11 «Б» класс
г. Когалым 2008г.
Комплексные соединения
электролиты
неэлектролиты
Комплексные неэлектролиты:
[Fe(SCN)3]0- тритиоциано железа (3)
[Cr(H2O)3Cl3]0- триакватрихлоро хрома (3)
Комплексные электролиты подразделяются на кислоты,
гидроксиды и соли.
H[AuCl3] –трихлорозолотая кислота.
H2[PtCl6] – гексахлороплатиновая кислота
[Cu(NH3)4](OH)2 – гидроксид тетрааммин меди (2)
[Ni(NH3)6]SO4- сульфат гексааммин никеля (2).
Хлорофилл
Хлорофилл – зелёный пигмент,
Обуславливающий окраску
растений;
при его участии осуществляется
процесс фотосинтеза.
Синтезирован Робертом Бёрнсом
Вудвордом в 1960 г.
Обнаружен в растениях,
водорослях, цианобактериях и
простейших животных таких
как эвглена зеленая
Эвглена (Euglena) - эвглена
зеленая. Клетка эвглены,
эвглены зеленой обычно
веретеновидной формы и
зеленого цвета, с красным
глазком
(светочувствительный орган)
у переднего конца. Имеет
растение эвглена, эвглена
зеленая поступательное и
вращательное движение.
Водоросль эвглена, эвглена
зеленая распространена в
сильно загрязненных
водоемах, но встречается и в
чистых, как с пресной, так и с
солоноватой водой.
Роберт Бёрнс Вудворд (англ. Robert
Burns Woodward) (р. 10 апреля 1917,
Бостон, США - у. 8 июля 1979) —
американский химик-органик, член
Национальной АН и Американской
академии искусств и наук. Вудворд
синтезировал сложные и биологически
важные органические соединения:
хинин (1944), кортизон (1951), резерпин
(1956), хлорофилл (1960), тетрациклин
(1962), а также установил строение
ряда важных природных соединений:
стрихнина, террамицина и
ауреомицина, магнамицина,
тетродоксина и др.
Хлорофилл a
Хлорофилл b
Хлорофилл c1
Хлорофилл c2
Хлорофилл d
Формула
C55H72O5N4Mg
C55H70O6N4Mg
C35H30O5N4Mg
C35H28O5N4Mg
C54H70O6N4Mg
C3 группа
-CH=CH2
-CH=CH2
-CH=CH2
-CH=CH2
-CHO
C7 группа
-CH3
-CHO
-CH3
-CH3
-CH3
C8 группа
-CH2CH3
-CH2CH3
-CH2CH3
-CH=CH2
-CH2CH3
C17 группа
-CH2CH2COOPhytyl
-CH2CH2COO-Phytyl
-CH=CHCOOH
-CH=CHCOOH
-CH2CH2COOPhytyl
C17-C18 bond
Single
Single
Double
Double
Single
Большинство наземных
растений
Некоторые
водоросли
Некоторые
водоросли
Цианобактерии
Распространение Везде
Общая структура хлорофилла a, b и d
Оптический спектр поглощения хлорофиллов
α (зеленый) и b (красный)
Фотосинтез (фотосистема I и II)
6CO2 + 6H2O = С6Н12О6 + 6O2
В хлоропластах зеленых листьев
Фотосинтез (фотосистема II)
2H2O = 4H+ + O2 +4e
Зависимость содержания
оксигемоглобина от порциального
давления О2
Гемоглобин – транспорт кислорода в плазме
4 атома железа (II)
Миоглобин – хранение кислорода в мускулах
1 атом железа (II)
В растениях роль переносчика кислорода играет леггемоглобин (1 атом
железа)
Применение комплексных соединений
1. Из комплексных соединений добывают металлы, используемые
для нанесения покрытий.
2. Многие металлы, особенно тяжелые, образуют с органическими
соединениями комплексоны, т.е. происходит связывание токсичных
металлов в комплексоны, что приводит к понижению их
концентрации. Это используется для очистки загрязненной воды и
для производства лекарств, которые выводят тяжелые металлы из
организма.
3. Первые вещества, отнесенные к комплексным, использовались
берлинским цехом художников как краски – турнбулева синь и
берлинская лазурь. Сегодня эти вещества используются в
аналитической химии как реагенты на ионы Fe2+ и Fe3+.
4. Гемоглобин и хлорофилл, без которых невозможно представить
жизнь на Земле, - это тоже комплексные соединения.
5. На процессах комплексообразования основано отделение золота
от пустой породы.
6. Фотографический процесс также немыслим без комплексных
соединений.
В настоящее время
экстракционные методы стали
основными в схемах разделения
РЗЭ. В промышленной практике
для разделения
преимущественно используют
фосфорорганические
экстрагенты - ТБФ, Д2ЭГФК и
карбоновые кислоты.
Разделение основано на
закономерном изменении
значений коэффициентов
распределения в ряду
лантаноидов.
технология разделения и глубокой
очистки РЗЭ методами ионного обмена,
экстракции.Получают комплексные
соед.
В наши дни координационная
химия - интенсивно
развивающаяся в различных
направлениях наука, тесно
переплетающаяся с другими
областями химии.
Координационная химия (химия
комплексных соединений)
длительное время считалась
одним из разделов
неорганической химии;
объяснялось это тем, что
большинство известных ранее
координационных соединений
содержало в качестве лигандов,
как правило, типичные
неорганические молекулы и
ионы - аммиак, воду, нитро-,
роданогруппу и т.п.
Экспериментальные
исследования неорганических
комплексных соединений были
начаты за несколько
десятилетий до того, как стала
бурно развиваться органическая
химия.
Цитохром Р-450
R-H + 1/2O2 = R-O-H
Разложение лекарств, стероидов и пестицидов
На стадии f - Fe(IV), a и b – Fe(III), с – Fe(III)
Кофермент В12
Dorothy Hodgkin, 1964
Первые вещества, отнесенные к комплексным,
использовались берлинским цехом художников как
краски
Берлинская лазурь (железная лазурь, турнбулева синь, прусский
синий, парижская лазурь, прусская лазурь, гамбургская синь,
нейблау, милори) — синий пигмент, смесь гексацианоферратов (II)
от KFe[Fe(CN)6] до Fe4[Fe(CN)6]3.
С современной точки зрения, получение берлинской лазури
состояло в осаждении гексацианоферрата (II) железа (II) путём
добавления к «жёлтой кровяной соли» солей железа (II) (например,
«железного купороса») и последующему окислению до
гексацианоферрата (II) железа (III). Можно было обойтись и без
окисления, если сразу добавлять к «жёлтой кровяной соли» соли
железа (III).
Измельчённая берлинская лазурь, размывка на бумаге
Фотографический процесс также немыслим без
комплексных соединений.