螯合作用是共价作用吗?
螯合(chelation)是指具有两个或多个孤对电子的分子通过共价键与金属离子相连的作用。 例如,二苯胺分子中的氨基和氮上两个孤对电子与锌离子形成的配合物[Zn(dienamino)2]+,二乙三胺与铜形成的配合物[Cu(deatrimine)]2+等都属于螯合物。
根据形成螯合物所需的配体类型,可分为阳离子鳌合和阴离子鳌合; 根据配位原子在环上的位置可分为内酯型、外酯型和桥式螯合。 其中,以多齿配体(如二胺、三胺)与金属离子结合形成的螯合,因为具有可调制性良好、稳定性较高、对热和酸碱敏感度低等特点,在医药、染料、农药、化肥等行业有着重要的应用,目前也已成为分析化学研究领域的重要方面之一。
随着绿色化学理念的提出和发展,设计合成生物可降解的配体和金属配合物以及研究其性质和应用成为研究热点。其中,聚烯烃衍生物由于其独特的结构特点——链状结构易加工、聚合度高黏度大、易于成膜且具有可设计性等一系列优点而受到人们的关注。利用聚烯烃衍生物作为合成试剂或者分子载体有着重要的研究和应用价值。 本文要点:
1. 配体与金属离子相互作用形成螯合物的反应是可逆的,但在一定条件下可建立动态平衡。可以通过添加还原剂或氧化剂来重新分配结合能力不同的两种成分的比例,进而实现调节螯合物生成速度的目的,达到控制合成反应的方向及产物组成的目的。
2. 在传统的溶液催化合成中,通常采用有机溶剂稀释反应混合液,但这样会造成大量有机溶剂的排放,增加环境污染。最近,有些研究人员开始探索用水代替部分或全部有机溶剂,在保持甚至提高产量和质量的情况下减少污染,这项技术被称为绿色合成。水作为绿色溶剂参与化学反应,关键是要构建良好的催化剂体系,以稳定水中生成的活性物种。
3. 目前,基于聚烯烃衍生物的荧光检测技术已经能够实现对蛋白质、核酸、氨基酸等的定性定量分析。未来,随着研究的不断深入,这一技术有望运用到生物医药、食品安全等更广泛的领域。