密度は、中心原子に結合する単一配位子の原子数として定義できます。複数のシナリオで、配位子の 1 つの原子だけが金属に結合し、歯数が 1 の単座配位子になることが観察されています。多座配位子または多座配位子では、複数の原子が結合しています。デンティシティは、ラテン語で歯を意味するデンティスに由来します。配位子は、1 つまたは複数の接続点で金属を噛むと考えられています。デンティシティはハプティシティとは対照的で、中央の金属が単一の配位子原子に分離されるのではなく、結合または共有結合された一連のリンクの電子に接続されます。
デンティシティの研究材料について言えば、ハプティシティは連続配位原子を持つ配位子のみを指すという点で、ハプティシティとは異なります。 (‘eta’) 表記は、このような状況で使用されます。 ('mu') 表記は、架橋配位子を表すために使用されます。
歯質のクラス
多座配位子として知られるキレート化合物は、その歯数によって特徴付けられます。一部の原子は、配位子が作成できる最大数の結合を形成できません。この例では、リガンドの結合部位の 1 つ以上が占有されておらず、別の種との化学的相互作用を構築するために使用できます。
エチレンジアミンは、2 つの原子と結合する二価 (二座としても知られる) 配位子の例です。
エチレンジアミン分子には、合計 12 個の原子が含まれています。水素原子が8個、炭素原子が2個、窒素原子が2個あります。したがって、エチレンジアミンの化学式は次のように書くことができます:
エチレンジアミンの化学式は C2H8N2 です。
テルピリジンは、3 つの原子と結合する三座配位子の例です。三座配位子によって使用される 2 種類の結合は、「mer」と「fac」として知られています。ドナー原子は、八面体の 1 つの面の周りに三角形にグループ化されているため、「fac」という名前が付けられています。ドナー原子は、子午線として知られている八面体の約半分に広がる傾向があります。 TACN と 9-ane-S3 は、面結合する環状三座配位子です。
たとえば、トリエチレンテトラミンは、4 つのドナー原子 (略してトリエン) と結合する四座配位子です。配位子のトポロジーと金属中心の形状に応じて、異なる中心金属形状に対して異なる数の異性体が存在する可能性があります。線状四座トリエンは、3 つの異なる形状の八面体金属に結合する可能性があります。
トリス (2-アミノエチル) アミンなどの三座四座配位子はより制限されており、八面体に 2 つの cis サイトが残っています (互いに隣接しています)。ヘムのポルフィリンは、天然に存在する四座大環状配位子の例です。これらは、八面体金属上で互いに向かい合った 2 つの空のスポットを残します。
エチレンジアミン三酢酸は、5 つの原子と結合する五座配位子の例です。
EDTA は 6 座配位子の例であり、6 つの原子と結合します (ただし、4 座様式で結合することもできます)。
安定定数
キレート効果は、金属錯体の耐久性が配位子の密度と相関するという事実に関連付けることができます。エントロピーを考慮すると、六座配位子や八座配位子などの多座配位子は、配位子の低い配位子よりも強く金属イオンに結合します。安定定数は、配位複合体の熱力学的安定性の数値的尺度です。
キレート効果
歯質に関する学習資料ノートでは、キレート化についても学びます。イオンなどの物質と核となる原子との結合を指します。これには、配位子と単一の中心金属原子との間の 1 つまたは複数の配位結合の開発が必要です。結果として生じる複雑な化学物質は、リング状の構造をしています。
- キレート配位子は、中心原子と環状構造を形成できます。
- キレート配位子にはすべての多座配位子が含まれます。
- キレート錯体の解離は、1 つではなく 2 つの結合の切断を伴うため、キレート錯体は単座配位子錯体よりも安定しています。
- NH2NH2 は 3 員環を形成するため、キレート配位子として機能できません。
結合相互作用に基づく
配位子は、配位子と中心原子の間の結合接触に基づいて 2 つのグループに分けられます。
<オール>例:O₂-、OH-、F-、NH₂-、NH₃、N₃-など
- 非古典的配位子:これらの配位子は、中心原子の孤立電子対に寄与し、低空軌道で中心原子の電子雲を受け入れます。相乗結合は、この電子の返還供与の用語です。
注意事項
- 配位化合物は、コア原子とそれを取り囲む配位子の 2 つの部分で構成されます。
- ルイス塩基は配位子です。
- 中心原子はルイス酸を形成します。
- リガンドは、電荷、密度、結合相互作用の 3 つの特性に基づいて分類されます。
- リガンドは、電荷に基づいてニュートラル、ポジティブ、ネガティブに分類されます。
- 配位子は、歯数に基づいて、単座、二座、三座、四座、五座、六座の 6 つのカテゴリに分類されます。
- リガンドは、リガンドと中心原子の間の結合接触に基づいて、古典型と非古典型の 2 つのタイプに分類されます。
結論
配位子の密度は、金属イオン錯体の安定性に直接影響します。デンティシティの研究材料の下では、デンティシティの大きい形態の配位子がデンティシティの低い配位子よりも安定している場合に、キレート効果が発生することがわかります。ほとんどのキレート化合物は安定した環構造を形成できるため、キレート化学物質の安定性はエントロピーシフトの改善につながる可能性があります。
