Химични свойства на хелатиращи агенти

Комплексен йон, съставен от положителен йон (наречен централен йон) и няколко неутрални молекули или йони (наречен лиганд), се нарича комплексен йон (наричан още комплексен йон), а съединение, съдържащо комплексен йон, се нарича координационно съединение . Това координационно съединение има циклична структура. Неговата стабилност е по-висока от нехелатираните съединения с подобен състав и структура.
В комплекса централният йон и лигандът се комбинират чрез координационни връзки. Координационната връзка е специален вид ковалентна връзка. Общата ковалентна връзка се образува от два свързващи атома, всеки от които осигурява електрон за образуване на обща електронна двойка. В координационната връзка един атом осигурява електронна двойка, а другите атоми осигуряват празни орбитали. За да се разграничи, ковалентната връзка е представена с „едно“, като H·+·H=H:H (HH), координационната връзка е представена с „←“, а стрелката сочи към атом, осигуряващ празна орбитала, като Cu+NH3= CuNH3 (Cu←NH3).
Ако има само един координационен атом в лиганда, може да се образува само една координационна връзка между централния йон и лиганда. Когато някои лигандни молекули съдържат повече от два координирани атома и има два до три други некоординирани атома между двата атома, лигандът може да образува два лиганда с централния йон (или атом) едновременно. Горните координационни ключове. Броят на атомите, които директно се координират с централния йон, се нарича координационно число. Обикновено координационното число е 4 или 6, но има и 2 и 8. Координационното число зависи от електронната структура и пространствените фактори на централната частица.
Най-често срещаните координиращи атоми са кислород, сяра и азот. Фосфорът, арсенът и селенът също могат да образуват хелати. В молекулата на хелатиращия агент координационните атоми са свързани чрез други атоми (главно въглеродни атоми) в подходяща структура. Според броя на координационните атоми, съдържащи се в молекулата на хелатиращия агент, които могат да участват в координацията, той се разделя на дву-, три-, четири- и шест-терминални хелатиращи агенти.
Хелатиращите агенти включват неорганични и органични видове. Повечето са органични съединения. Често използваните хелатиращи агенти включват полифосфати, аминокарбоксилни киселини, 1,3-дикетони, хидроксикарбоксилни киселини, полиамини и др.
Хелатиращите агенти имат различни структурни формули, включително структури с права и разклонена верига. Съществуват също така циклични хелатиращи агенти като производни на порфирин и производни на краун етер.