Chemische Eigenschaften von Chelatbildnern

Ein Komplexion, das aus einem positiven Ion (Zentralion genannt) und mehreren neutralen Molekülen oder Ionen (Ligand genannt) besteht, wird Komplexion (auch Komplexion genannt) genannt, und eine Verbindung, die ein Komplexion enthält, wird Koordinationsverbindung genannt. Diese Koordinationsverbindung hat eine zyklische Struktur. Ihre Stabilität ist höher als bei nicht chelatierten Verbindungen mit ähnlicher Zusammensetzung und Struktur.
Im Komplex sind das Zentralion und der Ligand durch Koordinationsbindungen verbunden. Koordinationsbindungen sind eine spezielle Art kovalenter Bindungen. Eine gewöhnliche kovalente Bindung wird gebildet, indem zwei bindende Atome jeweils ein Elektron abgeben, um ein gemeinsames Elektronenpaar zu bilden. Bei einer Koordinationsbindung stellt ein Atom ein Elektronenpaar zur Verfügung und die anderen Atome stellen leere Orbitale zur Verfügung. Zur Unterscheidung wird die kovalente Bindung durch „eins“ dargestellt, z. B. H·+·H=H:H (HH), die Koordinationsbindung wird durch „←“ dargestellt und der Pfeil zeigt auf das Atom, das ein leeres Orbital zur Verfügung stellt, z. B. Cu+NH3= CuNH3 (Cu←NH3).
Wenn der Ligand nur ein Koordinationsatom enthält, kann zwischen dem Zentralion und dem Liganden nur eine Koordinationsbindung gebildet werden. Wenn einige Ligandenmoleküle mehr als zwei koordinierte Atome enthalten und sich zwischen den beiden Atomen zwei bis drei weitere nicht koordinierte Atome befinden, kann der Ligand gleichzeitig zwei Liganden mit dem Zentralion (oder Atom) bilden. Die obigen Koordinationsschlüssel. Die Anzahl der Atome, die direkt mit dem Zentralion koordiniert sind, wird als Koordinationszahl bezeichnet. Normalerweise beträgt die Koordinationszahl 4 oder 6, es gibt aber auch 2 und 8. Die Koordinationszahl hängt von der elektronischen Struktur und den sterischen Faktoren des Zentralpartikels ab.
Die häufigsten koordinierenden Atome sind Sauerstoff, Schwefel und Stickstoff. Auch Phosphor, Arsen und Selen können Chelate bilden. Im Chelatbildnermolekül sind die Koordinationsatome durch andere Atome (hauptsächlich Kohlenstoffatome) zu einer geeigneten Struktur verbunden. Je nach Anzahl der im Chelatbildnermolekül enthaltenen Koordinationsatome, die an der Koordination teilnehmen können, wird es in Chelatbildner mit zwei, drei, vier und sechs Enden unterteilt.
Chelatbildner gibt es sowohl anorganische als auch organische Typen. Die meisten sind organische Verbindungen. Häufig verwendete Chelatbildner sind Polyphosphate, Aminocarbonsäuren, 1,3-Diketone, Hydroxycarbonsäuren, Polyamine usw.
Chelatbildner haben verschiedene Strukturformeln, darunter geradkettige und verzweigtkettige Strukturen. Es gibt auch zyklische Chelatbildner wie Porphyrinderivate und Kronenetherderivate.