टेट्राडेंटेट लिगैंड

रसायन विज्ञान में, टेट्राडेंटेट लिगेंड ऐसे लिगेंड होते हैं जो एक समन्वय परिसर बनाने के लिए चार दाता परमाणुओं को एक केंद्रीय परमाणु से बांधते हैं। दाता परमाणुओं की यह संख्या जो इसे बांधती है उसे दंतता कहा जाता है और यह लिगैंड् को वर्गीकृत करने की एक विधि है।

टेट्राडेंटेट लिगेंड क्लोरोफिल के रूप में प्रकृति में साधारण हैं, जिसमें क्लोरीन नामक एक अंतर्भाग लिगैंड होता है, और हीम, जिसमें एक  अंतर्भाग लिगैंड होता है जिसे पोर्फिरिन कहा जाता है। वे पौधों और मनुष्यों में देखे गए रंग के लिए प्रयोग होता  हैं। फ्थालॉयनिने एक कृत्रिम मैक्रोसाइक्लिक टेट्राडेंटेट लिगैंड है जिसका उपयोग नीले और हरे रंग के रंग वाले पदार्थ  बनाने के लिए किया जाता है

आकार
टेट्राडेंटटे लिगैंड को दाता परमाणुओं के बीच  सम्बन्ध की सांस्थितिकी द्वारा वर्गीकृत किया जा सकता है। यह सामान्य रूप रैखिक (अनुक्रमिक भी कहा जाता है), वलय या तिपाई हैं। एक द्विसमलंबाक्ष लिगैंड जो कि टेट्राडेंटेट भी है, उसके चार पैर होते हैं जिनमें दाता परमाणु होते हैं और एकसुदृढ़ स्थिति होती है जो दाता नहीं होता है। एक केंद्रीय परमाणु के साथ जुड़ने पर, कई व्यवस्थाएँ संभव हैं (ज्यामितीय समावयवी के रूप में जाना जाता है)।

रेखीय लिगेंड
एक रेखीय टेट्राडेंटेट लिगैंड में एक पंक्ति में चार दाता परमाणु होते हैं और प्रत्येक अनुवर्ती दाता तीन पुलों में से एक से जुड़ा होता है। चतुष्फलकीय समन्वय में एक धातु से बंधा ऐसा लिगैंड केवल एक तरह से जुड़ सकता है, यद्यपि यदि लिगैंड असममित है तो दो कायरल व्यवस्थाएं हैं। एक रेखीय टेट्राडेंटेट लिगैंड वर्ग समतलीय समन्वय में धातु को एक तरह से भी बांध सकता है, जहां वामावर्त्त या दक्षिणावर्त व्यवस्था समकक्ष होती है।

अष्टफलकीय समन्वय में रैखिक लिगेंड
एक रेखीय टेट्राडेंटेट लिगैंड में इसके दाता परमाणु साथ या एक श्रृंखला में व्यवस्थित होते हैं ताकि प्रत्येक आसन्न दाता परमाणु को केंद्रीय परमाणु पर आसन्न होना पड़े। यह व्यवस्था इसे तीन त्रिविम रासायनिक परिणामों की ओर ले जाती है, और चार दाता समूह सह-भूमध्यरेखीय हो सकते हैं। इस ज्यामिति को ट्रांस कहा जाता है क्योंकि ऑक्टाहेड्रॉन पर शेष रिक्त स्थान पारस्परिक रूप से ट्रांस (विपरीत) होते हैं। जब दो आंतरिक दाता परमाणु पिरामिडल होते हैं (जैसे कि ट्राइएन या EDDA में द्वितीयक एमाइन), ट्रांस व्यवस्था के लिए दो अप्रतिबिंबी त्रिविम समावयवइन केंद्रों के सापेक्ष पूरवर्तीयो द्वारा निर्धारित किए जाते हैं। सामन्यतया ये दाता पारस्परिक रूप से ट्रांस होते हैं, जिसके परिणामस्वरूप C2- सममित परिसरों का एक कायरल परिसर होता है। यह व्यवस्था ट्रॉस्ट लिगैंड के परिसरों द्वारा सचित्र दर्शायी गयी है।

लिगैंड इस तरह झुक सकता है कि एक दाता परमाणु ध्रुव पर हो और शेष तीन केंद्रीय परमाणु के भूमध्य रेखा पर हों। इसे सिस-बीटा (बीटा) कहा जाता है। शेष अष्टफलकीय स्थितियाँ एक दूसरे के सिस (आसन्न) हैं। समन्वय करने वाले परमाणुओं और केंद्रीय परमाणु के त्रिकोण में दो समतलीय परमाणु और एक लंबवत परमाणु होता है। यह व्यवस्था कायरल है, इसलिए दो संभावित दर्पण चित्र हैं।वह व्यवस्था जहां श्रृंखला नीचे जाती है और घड़ी की दिशा में जाती है उसे लैम्ब्डा, Λ कहा जाता है, और जहां यह नीचे जाती है और जो घड़ी की विपरीत दिशा में जाती है उसे डेल्टा, Δ कहा जाता है। यदि श्रृंखला सममित नहीं है, तो मोड़ वाले लिगैंड के अंत तक विभिन्न समावयवो का उत्पादन किया जा सकता है। यदि श्रृंखला के एक छोर पर तीन दाता परमाणु समान हैं, तो ट्राइडेंटेट लिगैंड् के लिए उपयोग किए जाने वाले मेर- और एफ़- उपसर्गों का उपयोग किया जा सकता है। यदि तीन दाता परमाणुओं को एक याम्योत्तर पर व्यवस्थित किया जाता है, तो β-मर- का उपयोग किया जाता है;यदि तीन दाता परमाणुओं को एक अष्टफलक के फलक पर व्यवस्थित किया जाता है, तो β-fac का उपयोग किया जाता है।

श्रृंखला में दो मोड़ हो सकते हैं, एक दाता के साथ एक ध्रुव पर, दो भूमध्य रेखा पर और एक विपरीत ध्रुव पर स्थिति होता है । समन्वय करने वाले परमाणुओं और केंद्रीय परमाणु का कोई भी त्रिकोण समतलीय नहीं है। इसे सिस-अल्फा (α) कहा जाता है। यह व्यवस्था कायरल है, इसलिए दो संभावित दर्पण चित्र हैं। वह व्यवस्था जहाँ श्रृंखला नीचे और दक्षिणावर्त और नीचे की ओर जाती है, लैम्ब्डा, Λ कहलाती है, और जहाँ यहाँ नीचे जाती है और वामावर्त और नीचे जाती है उसे डेल्टा (Δ) कहा जाता है।

तिपाई लिगेंड
तिपाई टेट्राडेंटेट लिगेंड में एक दाता परमाणु होता है जो तीन श्रृंखलाओं के माध्यम से अन्य दाता परमाणुओं से जुड़ा होता है। तिपाई के शीर्ष को शीर्ष कहा जाता है, और उस स्थिति में एक दाता परमाणु शिखर होता है, या सेतुबंधन परमाणु के रूप में भी जाना जाता है। अन्य तीन दाता परमाणु तिपाई के "पैरों" पर हैं। ट्राइपोडल टेट्राडेंटेट लिगेंड में तृतीयक व्यवस्था में एक परमाणु (जैसे नाइट्रोजन, फॉस्फोरस, या आर्सेनिक) से जुड़ी तीन समान श्रृंखलाएं हो सकती हैं। फास्फोरस, या आर्सेनिक दाता परमाणु वाले अणु कठोर रहते हैं। फॉस्फोरस, या आर्सेनिक दाता परमाणु युक्त अणु P या As पर कठोर रहते हैं फॉस्फोरस, या आर्सेनिक दाता परमाणु युक्त अणु P या As पर कठोर रहते हैं और नाइट्रोजन यौगिकों के विपरीत अपना आकार धारण कर सकते हैं, जो तेजी से रेसमिकीकृत करते हैं। यदि तिपाई के सभी पैर सममित और एक दूसरे के समान हैं, तो अष्टफलकीय समन्वय में संलग्न होने का केवल एक ही तरीका होगा।यद्यपि  केंद्रीय परमाणु पर दो गैर-समतुल्य स्थान बचे हैं, इसलिए यदि दो अलग-अलग मोनोडेंटेट लिगेंड या एक असममित बाईडेंटेट लिगैंड संलग्न होते हैं, जिससे दो संभावित समावयव होंगे।जब दो पैर समान होते हैं, और एक अलग होता है, तो तीन व्यवस्थाएँ होती हैं, जिनमें से दो एक दूसरे के प्रतिबिंब रूपी समावयव होते हैं। जब तीन अलग-अलग पैर होते हैं, तो छह संभावित समावयव होते हैं, लेकिन दो अन्य जोड़ी के  प्रतिबिंब रूपी समावयव होते हैं और दो सममित होते हैं। पांच समन्वय स्थितियों वाले परमाणु सामन्यतया त्रिकोणीय द्विपक्षीय या वर्ग पिरामिड ज्यामिति होते हैं। एक सममित तिपाई टेट्राडेंटेट लिगैंड एक वर्ग पिरामिड पर दो समावयव बना सकता है, यह इस बात पर निर्भर करता है कि सेतुबंधन दाता शीर्ष पर है या पिरामिड के आधार पर। वर्गाकार पिरामिड पर अतिरिक्त रिक्त स्थान आधार पर है। वर्गीय  पिरामिड समन्वय होता है जहां सुदृढ़ स्थिति, पुल, पैर दाता परमाणु और केंद्रीय परमाणु के साथ छः सदस्यीय अंगूठी बनती है। लंबा पैर (तीन ब्रिजिंग परमाणुओं के साथ) पिरामिड के शीर्ष से जुड़ता है, और समरूपता खो जाती है।

त्रिकोणीय द्विपिरामिड के लिए, तिपाई के आकार के लिगैंड की अपनी सबसे सममित स्थिति होती है, जिसमें एक शीर्ष पर सेतुबंधन दाता  होता है, और तिपाई के पैर आधार के चारों ओर व्यवस्थित होते हैं, जो विपरीत शीर्ष पर एक खाली स्थिति छोड़ते हैं, जिसके परिणामस्वरूप C3v समरूपता होती है। त्रिकोणी प्रतिरूप समन्वयन तब होता है जब  सुदृढ़ स्थिति, सेतु, पैर दाता परमाणु और केंद्र परमाणु  के साथ पांच सदस्य वलय बनते हैं। चार समन्वय में एक तिपाई लिगैंड उपलब्ध सभी पदों को भर देगा, ज्यामिति त्रिकोणीय पिरामिड है। तिपाई की असममितता के कारण आकार चतुष्फलक से विकृत हो जाता है।

वर्गीकरण
आकार के अतिरिक्त, टेट्राडेंटेट लिगेंड को लिगैंड पर बंधन परमाणुओं द्वारा वर्गीकृत किया जा सकता है। रैखिक लिगेंड के लिए क्रम दिया जा सकता है। केंद्रीय परमाणु के साथ एक जटिल में होने पर लिगेंड का नकारात्मक आवेश हो सकता है। यह पदार्थ के घुलने पर हाइड्रोजन आयनों की हानि के माध्यम से विकसित हो सकता है।

एक और विशेषता दो दाता परमाणुओं और लिगैंड की मध्यवर्ती श्रृंखला के साथ केंद्रीय धातु द्वारा गठित छल्लों का आकार है। प्रायः इन छल्लों में पाँच या छह सदस्य होते हैं, लेकिन कभी-कभी सात परमाणु होते हैं। अंगूठी के आकार के लिगैंड् के लिए, अंगूठी में परमाणुओं की कुल संख्या महत्वपूर्ण है, क्योंकि यह केंद्रीय परमाणु के लिए छेद के आकार का निर्धारक है। वलय में प्रत्येक अतिरिक्त परमाणु छिद्र की त्रिज्या को 0.1 से 0.15 Å तक बढ़ा देता है।

लिगेंड् को आवेश की श्रेणी में भी विभक्त किया जा सकता है। टेट्राडेंटेट लिगेंड तटस्थ हो सकते हैं ताकि पूरे परिसर का प्रभार केंद्रीय परमाणु के समान हो। एक टेट्राडेंटेट एकल अयोनिक (टीएमडीए) लिगैंड में ऋणात्मक आवेश वाला एक दाता परमाणु होता है। एक टेट्राडेंटेट डायनेओनिक लिगैंड का दोहरा नकारात्मक आवेश होता है, और टेट्राडेंटेट त्रिकोणीय लिगैंड् का तिगुना नकारात्मक आवेश होता है जो उच्च ऑक्सीकरण अवस्थाओं में धातुओं को स्थिर कर सकता है यद्यपि ऐसे लिगैंड् को अत्यधिक ऑक्सीकरण धातु केंद्र द्वारा ऑक्सीकरण का विरोध करना पड़ता है।।

जैव अणु
हीम एक विषमचक्रीय बृहत् वलय के आकार का टेट्राडेंटेट लिगैंड है। यह लाल रक्त कोशिकाओं में एक महत्वपूर्ण अणु है।

क्लोरोफिल कई रूपों में आता है और पौधों की प्रकाश संश्लेषण में महत्वपूर्ण है। जीवाणु जीवाणु पर्णहरित नामक भिन्नरूप का उपयोग कर सकते हैं।