Дентичность

Число атомов в лиганде, которые связаны с центральным атомом координационного комплекса

Атом с
монодентатными лигандами

В координационной химии дентатность ( от лат. dentis  «зуб») относится к числу донорных групп в данном лиганде , которые связываются с центральным атомом металла в координационном комплексе . ^{[1] [2]} Во многих случаях только один атом в лиганде связывается с металлом, поэтому дентатность равна единице, и лиганд называется однодентатным или монодентатным . Лиганды с более чем одним связанным атомом называются многодентатными или полидентатными . Дентатность лиганда описывается греческой буквой κ («каппа»). ^[3] Например, κ ⁶ - EDTA описывает лиганд EDTA, который координируется через 6 несмежных атомов.

Дентатность отличается от тактильности , поскольку тактильность относится исключительно к лигандам, где координирующие атомы являются смежными. В этих случаях используется обозначение η ('eta'). ^[4] Мостиковые лиганды используют обозначение μ ('mu'). ^{[5] [6]}

Классы

Полидентатные лиганды являются хелатирующими агентами ^[7] и классифицируются по их дентатности. Некоторые атомы не могут образовывать максимально возможное количество связей, которое может образовывать лиганд. В этом случае один или несколько участков связывания лиганда остаются неиспользованными. Такие участки могут использоваться для образования связи с другими химическими видами .

• Бидентатные (также называемые дидентатными) лиганды связываются с двумя атомами, примером чего является этилендиамин .

Структура фармацевтического препарата Оксалиплатин , который содержит два различных бидентатных лиганда.

• Тридентатные лиганды связываются с тремя атомами, примером является терпиридин . Тридентатные лиганды обычно связываются посредством двух видов связей, называемых «mer» и «fac». «fac» означает лицевой, атомы-доноры расположены в треугольнике вокруг одной грани октаэдра. «mer» означает меридиан, где атомы-доноры вытянуты вокруг одной половины октаэдра. Циклические тридентатные лиганды, такие как TACN и 9-ane-S3, связываются лицевым образом.
• Квадридентатные или тетрадентатные лиганды связываются с четырьмя атомами-донорами, примером является триэтилентетрамин (сокращенно триен). Для различных центральных металлических геометрий может быть разное количество изомеров в зависимости от топологии лиганда и геометрии металлического центра. Для октаэдрических металлов линейный тетрадентатный триен может связываться через три геометрии. Триподальные тетрадентатные лиганды, например, трис(2-аминоэтил)амин , более ограничены и на октаэдрах оставляют два цис-сайта (соседних друг с другом). Многие встречающиеся в природе макроциклические лиганды являются тетрадентативными, примером является порфирин в геме . На октаэдрическом металле они оставляют два вакантных сайта друг напротив друга.
• Квин(кви)дентатные или пентадентатные лиганды связываются с пятью атомами, примером чего является этилендиаминтриуксусная кислота.
• Секстидентатные или гексадентатные лиганды связываются с шестью атомами, примером является ЭДТА (хотя он может связываться и тетрадентатным образом).
• Лиганды с дентатностью более 6 хорошо известны. Лиганды 1,4,7,10-тетраазациклододекан-1,4,7,10-тетраацетат (DOTA) и диэтилентриаминпентаацетат (DTPA) являются октадентатными. Они особенно полезны для связывания ионов лантаноидов, которые обычно имеют координационные числа более 6.

Связь между "линейными" би-, три- и тетрадентатными лигандами (красные), связанными с октаэдрическим металлическим центром. Структуры, отмеченные *, являются хиральными из-за остова тетрадентатного лиганда.

Константы устойчивости

В целом, стабильность металлического комплекса коррелирует с дентатностью лигандов, что можно объяснить хелатным эффектом . Полидентатные лиганды, такие как гекса- или октадентатные лиганды, имеют тенденцию связывать ионы металлов сильнее, чем лиганды с меньшей дентатностью, в первую очередь из-за энтропийных факторов. Константы стабильности являются количественной мерой для оценки термодинамической стабильности координационных комплексов.

Смотрите также

• Хелат

Внешние ссылки

• Конспект лекций по хелатированию ЭДТА. 2,4 МБ PDF - Слайд 3 о дентичности

Ссылки

1. IUPAC , Compendium of Chemical Terminology , 2nd ed. («Золотая книга») (1997). Онлайн-исправленная версия: (2006–) «denticity». doi :10.1351/goldbook.D01594
2. фон Зелевски, А. «Стереохимия координационных соединений» John Wiley: Чичестер, 1995. ISBN 047195599X . 
3. IUPAC , Compendium of Chemical Terminology , 2nd ed. («Золотая книга») (1997). Онлайн-исправленная версия: (2006–) «κ (каппа) в неорганической номенклатуре». doi :10.1351/goldbook.K03366
4. IUPAC , Compendium of Chemical Terminology , 2nd ed. (The "Gold Book") (1997). Онлайн-исправленная версия: (2006–) "η (eta или hapto) in inorganic nomenclature". doi :10.1351/goldbook.H01881
5. IUPAC , Compendium of Chemical Terminology , 2nd ed. («Золотая книга») (1997). Онлайн-исправленная версия: (2006–) «bridging ligand». doi :10.1351/goldbook.B00741
6. IUPAC , Compendium of Chemical Terminology , 2nd ed. («Золотая книга») (1997). Онлайн-исправленная версия: (2006–) «µ- (мю) в неорганической номенклатуре». doi :10.1351/goldbook.M03659
7. IUPAC , Compendium of Chemical Terminology , 2nd ed. («Золотая книга») (1997). Онлайн-исправленная версия: (2006–) «хелатирование». doi :10.1351/goldbook.C01012