螯合作用

　　螯合作用（汉语拼音：ɑohe zuoyonɡ；英语：chelation），具有两个或两个以上配位原子的双齿或多齿配体与同一个金属离子作用形成环状结构(螯合环)的相互作用。其中双齿或多齿配体称为螯合剂或螯合配体，所形成的配合物称为螯合物。例如，下图中乙二胺(NH₂CH₂CH₂NH₂，简称en)两端的两个氮原子与金属铜离子Cu²⁺通过螯合作用形成了由五个原子组成的螯合环，乙二胺就是一个双齿螯合剂。除了双齿外，还有三齿、四齿、五齿等多齿螯合剂。

　　螯合的概念1920年左右由英国科学家G.T.摩根和H.D.K.德鲁提出，英文chelate来源于希腊语χηλ，意思是“甲壳类动物的钳爪”。这是由于一个双齿配体两端的两个配位原子配位到同一个金属离子上，其形状如同虾或蟹的钳爪钳住一个金属离子一样，因此当时就将这类双齿配体称为螯合基团，而将含有螯合基团的化合物称为螯合化合物。后来螯合这个概念被一般化，并不局限于双齿配体，而被扩展到含有两个以上配位原子的多齿配体。

　　由五个或六个原子组成的螯合环最为普遍也最为稳定。三原子环极不稳定，所以含有三原子螯合环的化合物一般在通常条件下不能稳定存在。其他的还有四原子、七原子、八原子螯合环等。金属离子和螯合配体通过螯合作用形成的螯合物与由同样金属离子和单齿配体形成的类似配合物相比有较高的稳定性，而且螯合作用程度越高，即同一个金属离子周围的螯合环越多，则该螯合物就越稳定，这种现象称为螯合效应。产生螯合效应的原因通常认为是伴随螯合作用过程所发生的热力学参数熵值增加。

　　由于螯合效应的存在，金属离子与螯合剂之间的螯合作用在现实生活和生物体系中被广泛应用，例如利用六齿螯合配体乙二胺四乙酸[(HOOC)₂NCH₂CH₂N(COOH)₂,简称为EDTA]与金属离子的螯合作用。EDTA可用于水的软化、锅炉中水垢的去除等方面。另外由于EDTA与有毒金属离子的结合能力超过其与机体易受害部分的结合能力，而将有毒金属排出体外，在医学上广泛用于金属中毒症的治疗（如排汞）。在生物体系中常见的血红蛋白和肌红蛋白活性中心的血红素即由铁离子与卟啉环之间通过螯合作用而形成。