錯合物

反位效應（Trans effect）
國立新莊高級中學陳偉民退休教師

反位效應的發現應歸功於車雅夫（I. I. Chernyaev），他在1926年體認到有此效應，並為之命名。在無機化學中，反位效應是指對特定配位基而言，處於反位的配位有不穩化（labilization）的現象，因此這些特定配位基可視為反位導向配位基。這種效應歸因於電子效應，其中最著名的是發生於平面四邊形的錯合物，然而過渡金屬的八面體錯合物也常見這種效應。除了此種動力學上的反位效應外，反位配位基也會對分子的基態造成影響，其中最著名的是其對鍵長與穩定度的影響。對於後者，有些學者喜歡用反位影響一詞，以與動力學上的效應區隔，然而其他學者喜歡用結構反位影響或熱力學反位效應等更為專用的名詞。

動力學的反位效應

反位效應（以提升反位配位基的取代率為衡量標準）的強度依下列順序漸增：

F⁻, H₂O, OH⁻ < NH₃ < py （吡啶）< Cl⁻ < Br⁻ < I⁻, SCN⁻, NO₂⁻, SC(NH₂)₂, Ph⁻（苯基）< SO₃²⁻ < PR₃（膦）, AsR₃（胂）, SR₂（硫醚）, CH₃⁻ < H⁻, NO, CO, CN⁻, C₂H₄

反位效應的經典例證即為順鉑的合成。以PtCl₄²⁻為原料，第一個NH₃配位基隨機加到四個相等位置的任何一個，但是因為Cl⁻的反位效應比NH₃強，所以第二個NH₃加到第一個氨的順位，如圖1。

圖1以PtCl42−為原料，可合成順鉑

反過來說，如果以Pt(NH₃)₄²⁺為原料，就會得到反位產物，如圖2：

圖2以Pt(NH3)42+為原料，會合成反鉑

平面四邊形錯合物的反位效應可以用經由 加成／脫去 的反應機構解釋，反應機構中涉及雙三角錐的中間產物。具有高反位效應的配位基通常有高π酸性（以空的π軌域接受來自金屬的d軌域電子，如膦），或低配位基孤對-d_π排斥（如H^–），這類配位基在中間產物中通常喜歡佔據在有較強π鹼性的赤道位置。因為這個位置有兩個配位基可提供電子對，反之如果在軸線位置的話只有一個配位基可提供電子對。第二個赤道位置是由正要進來的配位基佔據；由於微觀可逆性原理（principle of microscopic reversibility），正要離去的配位基一定也是由赤道位置離去。動力學上最有利的結果就是位於最大反位效應配位基的反位配位基將會脫去，形成最後的產物，如圖3。

圖3 平面四邊形反應效應之反應機構

結構反位效應

結構反位效應可以利用X-光結晶學（X -ray crystallography）實驗測量，可觀察到位於具反位影響力配位基之反位的配位基與金屬之間化學鍵會伸長（即減弱）。像H^–這種強力反位影響力的配位基可以造成達0.2Å的伸長量。也可以觀察到順位影響，但較反位影響小。順位與反位影響的相對重要性取決於中心金屬原子的電子組態，也可用原子的軌域解釋。

卡鉑（Carboplatin）
國立新莊高級中學陳偉民退休教師

卡鉑的結構如圖1，此化合物是用來治療某些癌症（主要是卵巢癌、肺癌、頭部及頸部的癌症）的化療藥劑。在1980年後段開始引用以來，由於與順鉑比較起來，副作用較少，因此被廣泛用於治療。順鉑與卡鉑均屬於含鉑抗癌藥物，會和DNA交互作用，干擾DNA的修復。

圖1 卡鉑

化學藥理

就結構而論，卡鉑與順鉑（Cisplatin）不同之處，在於它用一個作為雙牙基的二羧配位基取代了兩個氯離子配位基，但是兩個胺基在卡鉑與順鉑上同為順式。在實驗中，發現順鉑與卡鉑都會水合而釋出活性Pt²⁺，但兩者速率相差很多。使用與順鉑相同劑量時，卡鉑展現了較低的活性，與DNA之結合也較慢。卡鉑和順鉑不同，它可能有不同的反應機制。某些研究結果顯示，順鉑和卡鉑在呈現細胞毒性時，對MCF-7細胞株（一種乳癌細胞）造成不同的形態改變。在細胞萃取液中，含有天然親核劑，可以活化卡鉑，但卻抑制順鉑與DNA的結合。由於卡鉑活性較小，限制了蛋白質-卡鉑的排出。卡鉑的排出率較小，表示留在體內的較多，因此它的效果較為持久（卡鉑的留滯半生期為30小時，而順鉑的留滯半生期為1.5-3.6小時）。

副作用

相對於順鉑，卡鉑的最大優點是副作用較小，尤其是降低了腎毒性。引發的噁心及嘔吐較輕微，且易於控制。

卡鉑最主要的缺點是會抑制骨髓製造血球細胞與血小板的功能，可能會下降到只有原來的10%。血液中的血球細胞與血小板的數量在首次治療後的21-28天達最低點，然後會逐漸回穩，通常會恢復到原來的水準。白血球降低（嗜中性白血球減少症）可能會造成併發症，有時可用filgrastim（一種蛋白質製劑，白血球生成素）治療。嗜中性白血球減少症引發的併發症最可能因感染而變嚴重，這種情形必須重新住院，並以抗生素治療。

卡鉑的藥效不如順鉑，可能只有1/8到1/45的療效，視癌症的種類而異。如果要得到與順鉑一樣的療效，卡鉑的劑量往往要用到四倍。卡鉑的性質較為穩定，一旦採用攝取方式，進入人體之後，其滯留半生期比順鉑長，但其安定性也造成卡鉑直接穿過人體，在尿裡中仍有90%的卡鉑。

若先將卡鉑與氯化鈉（NaCl）水溶液混合浸泡，可提高卡鉑的藥效。在24小時之後，用薄層層析術（TLC）分析此溶液，可以分離出溶液中的順鉑、卡鉑及數種含鉑副產物。數項研究顯示，如果浸泡的食鹽水之容積莫耳濃度增加，其中的大腸桿菌存活率會急劇下降。這些大腸桿菌的鹼性磷酸酶之數量也減少，這種酶是一種可以指示細胞大小的蛋白質。這樣的結果顯示，如果用這些浸泡卡鉑的溶液處理細胞，這些細胞將會萎縮，終至死亡，順鉑也有同樣的機制。

順鉑（Cisplatin）
國立新莊高級中學陳偉民退休教師

順-二胺二氯鉑（II）（簡稱CDDP，如圖1），商業名稱為順鉑，是一種化療藥物。順鉑為第一種含鉑抗癌藥物，此類藥物還包括卡鉑（carboplatin）及草酸鉑（oxaliplatin）。這些鉑的錯合物在活體內參與反應與鍵結，造成DNA交聯（corsslinking of DNA），最後引發細胞凋亡（apopsis）。

用途

順鉑可添加於普通生理食鹽水中，以靜脈注射方式，用於治療肉瘤以及某些惡性腫瘤，如小細胞肺癌（small cell lung cancer，最常見的肺癌）及卵巢癌，還有淋巴癌（lymphomas）及生殖細胞腫瘤（germ cell tumors）。

順鉑在治療睪丸癌方面特別有效，其治癒率可由原來的10%提高到85%。

有機金屬錯合物(Organometallic Compound)
台北縣立三民高級中學化學科莊麗紋老師/國立台灣大學化學系陳藹然博士責任編輯

有機金屬化學(Organometallic Chemistry)，一門研究含有「金屬-碳鍵(Metal-Carbon Bond)」化合物的化學，在過去四十年蓬勃發展，研究內容包羅萬象，除了化合物本身金屬-碳鍵性質（包含σ和 $$\pi$$鍵），甚至是金屬團簇（Cluster，金屬-金屬間以單鍵或多鍵結合成團），有機金屬化合物和一般有機化合物結構上的不尋常處，還有因此衍生出的特殊化學性質其應用。許多有機金屬化合物同時也是良好的催化劑，對化學工業而言意義重大。