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第 1 题

通式为 PtXX2(amine)X2\ce{PtX2(amine)2}(X = ClX2\ce{Cl2}、SOX4X2−\ce{SO4^{2-}}、丙二酸根等)的二价铂化合物因抗肿瘤活性而备受关注。最著名的临床用药是 PtClX2(NHX3)X2\ce{PtCl2(NH3)2},其中铂为平面正方形配位;它有两种几何异构体,只有一种具抗肿瘤活性。1.1 画出两种可能异构体的空间结构。1.2 PtBrCl(NHX3)X2\ce{PtBrCl(NH3)2} 有多少种异构体?全部画出。1.3 胺配体可被含两个给体原子(N)的双齿配体如1,2-乙二胺(en)替代。证明 PtBrCl(en)\ce{PtBrCl(en)} 只有一种稳定结构。1.4 在水溶液中,化合物可通过配体解离并被水暂时取代而异构化;ClX−\ce{Cl^-} 和 BrX−\ce{Br^-} 较易被取代,胺配体较难。PtClX2(en)\ce{PtCl2(en)} 在室温与 BrX−\ce{Br^-}(摩尔比1 : 2)反应。生成哪些化合物、比例如何?(Pt–Br与Pt–Cl键强度相同;忽略水解。)1.5 用化学平衡方程说明为什么 PtClX2(NHX3)X2\ce{PtCl2(NH3)2} 在血液中几乎不水解而在细胞内水解(血液中Cl−浓度高,细胞内低)。1.6 肿瘤细胞内水解后生成的、仍带两个 NHX3\ce{NH3} 配体的活泼铂离子与DNA鸟嘌呤的N原子结合,随后可与同一条链上第二个鸟嘌呤形成第二个键。通过计算说明1.1中哪种异构体能形成该键。(Pt–N距离 = 210 pm;DNA碱基间距 = 320 pm。)
第 1/4 步:顺式与反式异构体
Cl\NHX3Cl/NHX3⏟cis-PtClX2(NHX3)X2Cl\NHX3NHX3/Cl⏟trans-PtClX2(NHX3)X2\underbrace{\begin{matrix} \ce{Cl}\backslash\ce{NH3}\\ \ce{Cl}/\ce{NH3} \end{matrix}}_{cis\text{-}\ce{PtCl2(NH3)2}}\qquad \underbrace{\begin{matrix} \ce{Cl}\backslash\ce{NH3}\\ \ce{NH3}/\ce{Cl} \end{matrix}}_{trans\text{-}\ce{PtCl2(NH3)2}}
分析

平面正方形 MAX2BX2\ce{MA2B2} 配合物中两个A配体可处于相邻(顺式,90°)或相对(反式,180°)顶点——PtClX2(NHX3)X2\ce{PtCl2(NH3)2} 有两种异构体。PtBrCl(NHX3)X2\ce{PtBrCl(NH3)2} 同样有两种(Br/Cl互为顺式或反式)。双齿配体en的两个N给体必须占据相邻位置,故 PtBrCl(en)\ce{PtBrCl(en)} 只有一种排列。