Число атомов в лиганде, связанных с центральным атомом координационного комплекса
Атом с монодентатными лигандами
В координационной химии дентальность ( от латинского 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 лиганда связывается с металлом, поэтому дентатность равна единице, и лиганд называют монодентатным (иногда его называют недентатным ). Лиганды, имеющие более одного связанного атома, называются полидентатными или мультидентатными . Дентальность лиганда обозначается греческой буквой κ («каппа»). [3] Например, κ 6 - ЭДТА описывает лиганд ЭДТА, который координирует 6 несмежных атомов.
Дентичность отличается от тактильности , поскольку тактильность относится исключительно к лигандам, у которых координирующие атомы расположены рядом. В этих случаях используется обозначение η («эта»). [4] Для мостиковых лигандов используется обозначение μ («мю»). [5] [6]
Классы
Полидентатные лиганды являются хелатирующими агентами [7] и классифицируются по дентатности. Некоторые атомы не могут образовать максимально возможное количество связей, которые может образовать лиганд. В этом случае один или несколько сайтов связывания лиганда не используются. Такие сайты могут быть использованы для образования связи с другими химическими соединениями .
Бидентатные (также называемые дидентатными) лиганды связываются двумя атомами, примером является этилендиамин .
Структура фармацевтического препарата Оксалиплатин , который содержит два разных бидентатных лиганда.
Тридентатные лиганды связываются тремя атомами, примером является терпиридин . Тридентатные лиганды обычно связываются посредством двух типов связей, называемых «mer» и «fac». «fac» означает «грань», атомы донора расположены треугольником вокруг одной грани октаэдра. «Мер» означает меридиан, где атомы-доноры растянуты вокруг половины октаэдра. Циклические тридентатные лиганды, такие как TACN и 9-ан-S3, связываются лицевым образом.
Тетрадентатные лиганды связываются с четырьмя донорными атомами, примером является триэтилентетрамин (сокращенно триен). Для различной геометрии центрального металла может быть разное количество изомеров в зависимости от топологии лиганда и геометрии металлического центра. Для октаэдрических металлов линейный тетрадентатный триен может связываться посредством трех геометрических форм. Триподальные тетрадентатные лиганды, например трис(2-аминоэтил)амин , более скованы и на октаэдрах оставляют два цис-сайта (рядом друг с другом). Многие встречающиеся в природе макроциклические лиганды являются тетрадентативными, примером является порфирин в геме . В октаэдрическом металле они оставляют два свободных места друг напротив друга.
Пентадентатные лиганды связываются пятью атомами, примером является этилендиаминотриуксусная кислота.
Шестидентатные лиганды связываются шестью атомами, примером является ЭДТА (хотя она может связываться и тетрадентатно).
Взаимосвязь между «линейными» би-, три- и тетрадентатными лигандами (красный), связанными с октаэдрическим металлическим центром. Структуры, отмеченные *, являются хиральными благодаря основной цепи тетрадентатного лиганда.
Константы устойчивости
В целом стабильность металлокомплекса коррелирует с дентальностью лигандов, что можно объяснить хелатным эффектом . Полидентатные лиганды, такие как гекса- или октадентатные лиганды, имеют тенденцию связывать ионы металлов сильнее, чем лиганды с более низкой дентатностью, в первую очередь из-за энтропийных факторов. Константы стабильности являются количественной мерой оценки термодинамической стабильности координационных комплексов.
