КОМПЛЕКСО́НЫ

КОМПЛЕКСО́НЫ, ор­га­нич. со­еди­не­ния, со­дер­жа­щие спо­соб­ные к ко­ор­ди­на­ции ато­мы N, S или P, а так­же кар­бок­силь­ные, фос­фо­но­вые и др. ки­слот­ные груп­пы и об­ра­зую­щие с ка­тио­на­ми ме­тал­лов ус­той­чи­вые внут­ри­ком­плекс­ные со­еди­не­ния – хе­ла­ты. Тер­мин «К.» ввёл в 1945 швейц. хи­мик Г. Швар­цен­бах для обо­зна­че­ния ами­но­по­ли­кар­бо­но­вых ки­слот, про­яв­ляю­щих свой­ст­ва по­ли­ден­тат­ных ли­ган­дов.

К. – бес­цвет­ные кри­стал­лич. ве­ще­ства, как пра­ви­ло рас­тво­ри­мые в во­де, вод­ных рас­тво­рах ще­ло­чей и ки­слот, не­рас­тво­ри­мые в эта­но­ле и др. ор­га­нич. рас­тво­ри­те­лях; дис­со­ции­ру­ют в ин­тер­ва­ле зна­че­ний рН 2–14. В вод­ных рас­тво­рах с ка­тио­на­ми пе­ре­ход­ных d- и f-эле­ментов, щё­лоч­но­зе­мель­ных и не­ко­то­рых ще­лоч­ных ме­тал­лов К. об­ра­зу­ют ус­той­чи­вые внут­ри­ком­плекс­ные со­еди­не­ния – ком­плек­со­на­ты (мо­но- и по­лиядер­ные, сред­ние, кис­лые, гид­ро­ксо­ком­плек­со­на­ты и др.). Ком­плек­со­на­ты со­дер­жат неск. хе­лат­ных цик­лов, что обу­слов­ли­ва­ет вы­со­кую ус­той­чи­вость та­ких со­еди­не­ний.

Для ре­ше­ния ши­ро­ко­го кру­га прак­тич. за­дач ис­поль­зу­ет­ся бо­лее двух­сот К. с разл. свой­ст­ва­ми. Ком­плек­со­об­ра­зую­щие свой­ст­ва К. за­ви­сят от строе­ния их мо­ле­кул. Так, уве­ли­че­ние чис­ла ме­ти­ле­но­вых групп ме­ж­ду ато­ма­ми N в ал­ки­лен­диа­ми­но­вом фраг­мен­те $\ce{> N(CH2)_nN <}$ или ме­ж­ду ато­ма­ми N и ки­слот­ны­ми груп­па­ми сни­жа­ет ус­той­чи­вость ком­плек­со­на­тов мн. ме­тал­лов, кро­ме Pd (II), Cd (II), Cu (II), Hg (II) и Ag (I), т. е. при­во­дит к по­вы­ше­нию из­би­ра­тель­но­сти К. На из­би­ра­тель­ность взаи­мо­дей­ст­вия К. с ио­на­ми ме­тал­лов так­же влия­ет на­ли­чие в мо­ле­ку­лах К. объ­ём­ных за­мес­ти­те­лей и та­ких функ­цио­наль­ных групп, как ─OH, ─SH, ─NH₂, ─PO₃H₂, ─AsO₃H₂.

Наи­бо­лее ши­ро­ко ис­поль­зуе­мые К. – нит­ри­лот­ри­ук­сус­ная ки­сло­та (ком­плек­сон I), эти­лен­диа­мин­тет­ра­ук­сус­ная ки­сло­та (ЭДТА, ком­плек­сон II) и её ди­нат­рие­вая соль (три­лон Б, ком­плек­сон III), а так­же ди­эти­лен­триа­мин­пен­та­ук­сус­ная ки­сло­та, ряд фос­фо­рил­со­дер­жа­щих К. – нит­ри­лот­ри­ме­ти­лен­фос­фо­но­вая ки­сло­та, эти­лен­диа­мин­тет­ра­ме­ти­лен­фос­фо­но­вая ки­сло­та, гид­ро­кси­эти­ли­ден­ди­фос­фо­но­вая ки­сло­та. Фос­фо­рил­со­дер­жа­щие К. об­ра­зу­ют ком­плек­со­на­ты в ши­ро­ком ин­тер­ва­ле зна­че­ний рН, в т. ч. в силь­но­кис­лой и силь­но­ще­лоч­ной сре­дах; их ком­плек­со­на­ты с Fe (III), Al (III) и Be (II) не­рас­тво­ри­мы в во­де.

К. ис­поль­зу­ют в неф­тя­ной и га­зо­вой пром-сти для ин­ги­би­ро­ва­ния со­ле­от­ло­же­ния при со­вме­ст­ной до­бы­че, про­мы­сло­вом сбо­ре, транс­пор­ти­ров­ке и под­го­тов­ке неф­ти раз­ных сор­тов, в про­цес­се бу­ре­ния и кре­п­ле­ния неф­тя­ных и га­зовых сква­жин. К. при­ме­ня­ют в ка­че­ст­ве тит­ран­тов в ком­плек­со­но­мет­рии при оп­ре­де­ле­нии ио­нов мн. ме­тал­лов, а так­же в ка­че­ст­ве реа­ген­тов для раз­де­ле­ния и вы­де­ле­ния ме­тал­лов, умяг­чи­те­лей во­ды, для пре­дот­вра­ще­ния об­ра­зо­ва­ния (и рас­тво­ре­ния) от­ло­же­ний (напр., при по­вы­шен­ной жё­ст­ко­сти во­ды) на по­верх­но­сти те­п­ло­тех­нич. обо­ру­до­ва­ния, как до­бав­ки, за­мед­ляю­щие твер­де­ние це­мен­та и гип­са, ста­би­ли­за­то­ры пи­ще­вых про­дук­тов и кос­ме­тич. средств, ком­по­нен­ты мою­щих средств, фик­са­то­ры в фо­то­гра­фии, элек­тро­ли­ты (вме­сто циа­нид­ных) в галь­ва­но­тех­ни­ке.

К. и ком­плек­со­на­ты, как пра­ви­ло, не­ток­сич­ны и бы­ст­ро вы­во­дят­ся из ор­га­низ­ма. В со­че­та­нии с вы­со­кой ком­плек­со­об­ра­зую­щей спо­соб­но­стью К. это обес­пе­чи­ло при­ме­не­ние К. и ком­плек­со­на­тов не­ко­то­рых ме­тал­лов в с. х-ве для про­фи­лак­ти­ки и ле­че­ния ане­мии у жи­вот­ных (напр., но­рок, по­ро­сят, те­лят) и хло­ро­за рас­те­ний (в осн. ви­но­гра­да, цит­ру­со­вых и пло­до­вых куль­тур). В ме­ди­ци­не К. при­ме­ня­ют для вы­ве­де­ния из ор­га­низ­ма ток­сич­ных и ра­дио­ак­тив­ных ме­тал­лов при от­рав­ле­ни­ях ими, в ка­че­ст­ве ре­гу­ля­то­ров об­ме­на каль­ция в ор­га­низ­ме, в он­ко­ло­гии, при ле­че­нии не­ко­то­рых ал­лер­гич. за­бо­ле­ва­ний, в ди­аг­но­сти­ке.