キレート剤の化学的性質

陽イオン（中心イオンと呼​​ばれる）といくつかの中性分子またはイオン（配位子と呼ばれる）から構成される錯イオン（錯イオンとも呼ばれる）と、錯イオンを含む化合物を配位化合物と呼ぶ。この配位化合物は環状構造を持ち、同様の組成と構造を持つ非キレート化合物よりも安定性が高い。
錯体では、中心イオンと配位子は配位結合によって結合しています。配位結合は、共有結合の特殊なタイプです。共通の共有結合は、2 つの結合原子がそれぞれ電子を提供して共通の電子対を形成することによって形成されます。配位結合では、1 つの原子が電子対を提供し、他の原子が空の軌道を提供します。区別するために、共有結合は H·+·H=H:H (HH) のように「1」で表され、配位結合は「←」で表され、矢印は Cu+NH3= CuNH3 (Cu←NH3) のように空の軌道を提供する原子を指します。
配位子に配位原子が1つしかない場合、中心イオンと配位子の間には1つの配位結合しか形成されません。一部の配位子分子に2つ以上の配位原子が含まれ、2つの原子の間に2〜3個の他の非配位原子がある場合、配位子は中心イオン（または原子）と同時に2つの配位子を形成できます。上記の配位キー。中心イオンと直接配位する原子の数は配位数と呼ばれます。通常、配位数は4または6ですが、2と8もあります。配位数は、中心粒子の電子構造と立体因子によって異なります。
最も一般的な配位原子は酸素、硫黄、窒素です。リン、ヒ素、セレンもキレートを形成できます。キレート剤分子では、配位原子が他の原子（主に炭素原子）を介して適切な構造に接続されています。キレート剤分子に含まれる配位に参加できる配位原子の数に応じて、2末端、3末端、4末端、6末端のキレート剤に分けられます。
キレート剤には無機タイプと有機タイプがあります。ほとんどは有機化合物です。一般的に使用されるキレート剤には、ポリリン酸、アミノカルボン酸、1,3-ジケトン、ヒドロキシカルボン酸、ポリアミンなどがあります。
キレート剤には直鎖状や分岐鎖状など様々な構造式があり、ポルフィリン誘導体やクラウンエーテル誘導体などの環状キレート剤もあります。