三元絡合物指由三個組分所形成的單核或多核的混合配位絡合物或異配位絡合物。通常由一個中心離子和兩種配位體或兩種金屬和一種配位體所組成。有較高的穩定性。在比色分析中得到廣泛套用，具有較好的選擇性和靈敏性。
基本介紹
- 中文名：三元絡合物
- 外文名：ternary complexes
- 分類：單核三元絡合物、多核三元絡合物
- 套用：比色分析、絡合滴定
- 特點：較高選擇性和靈敏度、穩定性高
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發展介紹
三元或多元絡合物是絡合物化學中的一個新的領域，近十多年來，受到國內外分析工作者普遍重視，得到了迅速的發展，現不僅廣泛套用於分光光度法、絡合滴定、掩蔽等方面，在離子交換、溶劑萃取、氣相色譜等分離方法上以及極譜、庫侖、安培、離子選擇性電極、X-螢光等領域中均有廣泛的套用。特別是套用於分光光度法中，由於三元絡合物較二元絡合物具有較高選擇性和靈敏度，同時三元絡合物具有較高的穩定性，從而提高了方法的準確性。其中陽離子界面活性劑與顯色劑和金屬離子生成的三元絡合物雖是近幾年才發展起來，但已迅速發展為三元絡合物中一個新的分支。
三元絡合物所以得到如此迅速的發展，是因其物理、化學性質不同於二元絡合物，它在某些方面能滿足近年來因元素分離、半導體、放射性物質、高溫電阻以及其他無機材料對分析的要求的結果。
性質分析
三元絡合物ABC的特性不同於二元絡合物AB和AC的性質，也不是AB和AC兩個絡合物性質的加和，而是指由三個組分所形成的單核或多核混合配位絡合物。
AB+C→AC+B
AB+C→ABC
這我們可從下述一個例子得到說明：
鉭酸鉀的溶液與鄰苯二酚作用時，形成了幾乎無色的絡合物（λ最大=310毫微米），鉭酸鉀與草酸溶液也形成無色絡合物，但若三者混合，於pH=0.5~2.0時，可形成黃色絡合物，其極大吸收紅移至400毫微米處，經研究，該絡合物的結構為：
絡合物結構顯然，由於草酸與鄰苯二酚二個配位體與金屬離子絡合形成的三元絡合物，其光吸收容量大於二元體系中的光吸收容量，並發生明顯的紅移，所以靈敏度有所增加。同時，在二元體系中，一個試劑往往可以與許多金屬離子產生相似的反應，而當體系中包含有兩種配位體時，形成的三元絡合物在性質上重複的機會就比較少一些，如鄰苯二酚亦可與鈮作用形成絡合物，但在酸性介質中，有草酸存在時，鈮則與草酸形成無色絡合物，這為有鈮存在的情況下比色測定鉭提供了可能性，並握高了方法的洗擇性。
三元絡合物分類
有人曾根據近年來三元絡合物在分析化學上廣泛套用的事實，將三元絡合物歸納為四類：
（1）金屬離子—電負性配位體—有機鹼；
（2）一個金屬離子—兩個不同的電負性配位體；
（3）三元雜多酸；
（4）兩個不同的金屬離子—一個配位體。
從上述分類可以看出，（1）（2）兩類可稱為單核三元絡合物，（3）（4）兩類可稱為多核三元絡合物。
金屬離子—電負性配位體—有機鹼
該種類型在分析上套用較早，3價鐵與硫氰酸鹽和鄰二氮菲作用形成不溶於水的橙紅色三元絡合物，其結構為Fe(CNS)3(C12H8N2)2。，它可為有機溶劑所萃取。該法已成功地用於多種氧化物中微量鐵的測定。硼與氟離子和次甲苯藍生成的絡合物，可為二氯乙烷等有機溶劑所萃取，亦是形成三元絡合物。這方面工作已廣泛開展，如有人將鈷與硫氰酸鹽和二氨替比林甲烷形成的三元絡合物，以氯仿萃取，已成功地用於鈷中微量鎳的測定，對鈷的拎離效率達99.99%。
從上述所舉試例可以認為，該類型的三元絡合物亦可叫離子對絡合物。通常由於金屬離子和電負性配位體中引入有機鹼而補償其負電荷，形成易為有機溶劑（如戊醇、己醇、苯乙醇、二氯乙烷等）所萃取的三元絡合物。從而使選擇性與靈敏度提高。最常見的電負性配位體有鹵素的陰離子（F-、Cl-、Br-、I-）、硫氰酸根、水楊酸、鄰苯二酚、鄰苯三酚、四溴螢光素等。有機鹼是吡啶、膠毗啶、喹啉及其衍生物、安替吡啉及其衍生物、二苯胍、季銨鹽等有機陽離子。
一個金屬離子—兩個不同的電負性配位體
該類型的三元絡合物亦可叫混合配位體絡合物，生成該類型的三元絡合物的條件是：
（1）金屬離子應能分別與兩種電負性配位體單獨發生絡合反應，這是形成混合配位體絡合物的先決條件。
（2）在兩種電負性配位體中最好有一種體積較小的絡合物，如鹵素、過氧化氫、羥胺等，另一種電負性配位體最好為多合配位體的絡合劑：如乙二胺四乙酸二鈉（縮寫為EDTA）、二甲酚橙、氮三乙酸、茜素氨羧絡合劑、1-（2-吡啶偶氮）—間苯二酚（縮寫為PA）)等。這樣，通常可避免形成多級絡合物而造成配位體之間的競爭。
目前該類絡合物在絡合滴定和分光光度法中均有廣泛的套用。在絡合滴定鈦中，就是引入輔助絡合形成體過氧化氫，使鈦與過氧化氫形成穩定的二元絡合物，該絡合物在pH=2的酸性溶液中可與EDTA或二甲酚橙形成穩定的三元絡合物，滿意的解決了鈦的滴定問題。近年來國內外廣泛採用鈮、過氧化氫、氮三乙酸或EDTA體系，以解決滴定鈮的問題，亦是該類型三元絡合物具體運用之一。
三元雜多酸
一般認為，可形成雜多酸的中心原子有Te6+、P5+、As5+、Sb5+、Si4+、Ge4+、Al3+、Gr3+等，在分析化學上利用雜多酸法測定矽、釩、砷、磷等元素是眾所周知的，目前仍是行之有效的方法。近年來有人利用三元雜多酸絡合物比色測定釩、鈮、鈦、鋯、釷等元素。將鋯、鈦、釷與磷鉬酸形成鉬鋯（鈦、釷）磷酸雜多酸，其組成為Ti4+（zr4+、Th4+）：Mo：P=1：12：1。該絡合物不為有機溶劑所萃取。可在pH=1的高氯酸溶液中用醋酸丁酯萃取磷鉬酸二元雜多酸以與三元雜多酸分離，可提高其靈敏度與選擇性。但三元雜多酸目前在分析化學上套用仍有限。
兩個不同的金屬離子—一個配位體
近年來，在金屬離子和有機試劑的二元體系中，引入長碳鏈的季銨鹽，通常是陽離子界面活性劑，形成三元絡合物。該類型的三元絡合物實際上是離子對型三元絡合物一種。
在用於分光光度法中具有顯著的優點：
（1）可以提高靈敏度50%至5倍以上；
（2）絡合物最大吸收峰發生紅移，通常移動數十毫微米至一百多毫微米，亦有發生紫移的；
（3）改善了實驗條件，使方法易於掌握，並且穩定性也有所提高，這可以從鉻菁R（縮寫ECR）測定鋁時引入界面活性劑得到說明。
季銨鹽對金屬、有機試劑生成的二元絡合物的作用，並不是簡單的物理吸附，而是形成三元絡合物。季銨鹽的作用主要有：
（1）季銨鹽的陽離子和金屬、有機試劑的絡陰離子生成離子對型絡合物。
（2）季銨鹽的膠柬可以起分散劑的作用，使這些離子對發生膠柬增溶現象，而穩定地保
持在水溶液中，為在水中測量光密度成為可能。
