लिगैंड: Difference between revisions

Latest revision as of 17:03, 17 November 2022

HCo(CO)₄पांच लिगेंड के साथ

रसायन शास्त्र में लिगैंड^{[lower-alpha 1]} आयन अणु का कार्यात्मक समूह है, जो एक समन्वय को जटिल बनाने के लिए केंद्रीय धातु परमाणु से जुड़ा होता है और इस धातु के साथ सामान्यतः लेविस बेस के माध्यम से लिगैंड के इलेक्ट्रान जोड़े का सामान्य रूप से त्याग किया जाता है।^[1] धातु-लिगैंड बंध की प्रकृति सहसंयोजक बंध से लेकर आयनिक बंध तक हो सकती है। इसके अतिरिक्त धातु-लिगैंड बॉन्ड क्रम एक से तीन तक हो सकते है। लिगैंड को लेविस बेस के रूप में देखा जाता है, यद्यपि दुर्लभ स्थिति को लेविस एसिडिक लिगैंड में साम्मिलित करने के लिए जाना जाता है।^[2]^[3]

धातु और उपधातु लगभग सभी परिस्थितियों में लिगैंड के लिए बाध्य होते हैं। यद्यपि, गैसीय निर्वसन धातु के उच्च आयन निर्वात में उत्पन्न हो सकते हैं। एक परिसर में लिगैंड केंद्रीय परमाणु की प्रतिक्रियाशीलता को निर्धारित करते हैं जिसमें लिगैंड प्रतिस्थापन दर स्वयं लिगैंड की प्रतिक्रियाशीलता और रेडॉक्स में सम्मिलित होते हैं। लिगैंड चयन के लिए कई व्यावहारिक क्षेत्रों में महत्वपूर्ण विचार की आवश्यकता होती है, जिसमें जैव अकार्बनिक रसायन विज्ञान और औषधीय रसायन विज्ञान, सजातीय उत्प्रेरण और पर्यावरण रसायन में साम्मिलित होते हैं।

लिगैंड्स को चार्ज आकार सहित कई तरह से वर्गीकृत किया जाता है, समन्वय करने वाले परमाणु की समरूपता और धातु को दान किए गए इलेक्ट्रॉनों की संख्या निर्वृति या हैप्टिसिटी को प्रदर्शित करती है। एक लिगैंड का आकार उसके शंकु कोण द्वारा प्रदर्शित किया जाता है।

इतिहास

समन्वय परिसरों की संरचना 1800 के दशक की शुरुआत से जानी जाती है जैसे कि प्रशिया ब्लू और कॉपर विट्रियल को प्रमुख सफलता तब मिली जब अल्फ्रेड वर्नर ने सूत्रों और आइसोमर्स को संगृहीत कर लिया है। उन्होंने अन्य बातों के अतिरिक्त दिखाया, कि कई कोबाल्ट (III) और क्रोमियम (III) यौगिकों के सूत्रों को समझा जा सकता है यदि धातु में ऑक्टाहेड्रल ज्यामिति में छह लिगैंड होते हैं। लिगैंड शब्द का प्रयोग सबसे पहले सिलिकॉन रसायन विज्ञान के संबंध में अल्फ्रेड वर्नर और कार्ल सोमीस्की ने किया था। सिद्धांत कोबाल्ट में समन्वित आयनिक क्लोराइड के बीच अंतर को समझने की स्वीकृति देता है और अमाइन क्लोराइड पहले के कई अकथनीय आइसोमर्स की व्याख्या करने के लिए होता है। उन्होंने ऑप्टिकल आइसोमर्स में हेक्सोल नामक पहले समन्वय परिसर का समाधान किया, और इस सिद्धांत को हटा दिया यद्यपि इंगिता आवश्यक रूप से कार्बन यौगिकों से जुड़ी थी।

प्रबल क्षेत्र और दुर्बल क्षेत्र लिगेंड

सामान्यतः, लिगेंड्स को इलेक्ट्रॉन दाताओं के रूप में और धातुओं को इलेक्ट्रॉन स्वीकर्ता के रूप में देखा जाता है, अर्थात, लुईस बेस और लुईस एसिड के इस स्पष्टीकरण को अर्ध-मात्राबद्ध रूप में दिखाया गया है जैसे, ईसीडब्ल्यू मॉडल में आण्विक कक्षीय सिद्धांत की औपचारिकताओं का उपयोग करके बंध को अधिकतर वर्णित किया जाता है।^[4]^[5]

लिगैंड्स और धातु आयनों को कई तरह से व्यवस्थित किया जा सकता है, एक रैंकिंग प्रणाली लिगैंड 'कठोरता' पर केंद्रित है अर्थात हार्ड/सॉफ्ट एसिड बेस थ्योरी। धातु आयन अधिमानत कुछ लिगेंड को बांधते हैं। सामान्यतः, हार्ड धातु आयन दुर्बल क्षेत्र लिगैंड को पसंद करते हैं, जबकि 'सॉफ्ट' धातु आयन प्रबल क्षेत्र लिगैंड को पसंद करते हैं। आणविक कक्षीय सिद्धांत के अनुसार, लिगैंड के होमो उच्चतम अधिकृत आणविक कक्षीय में एक ऊर्जा होनी चाहिए जो धातु अधिमान्य के लुमो निम्नतम अप्रकाशित आणविक कक्षीय के साथ ओवरलैप हो जाते है। प्रबल क्षेत्र लिगैंड से बंधे धातु आयन औफबाऊ सिद्धांत का पालन करते हैं, जबकि दुर्बल क्षेत्र के लिगैंड से बंधे परिसर हुंड के नियम का पालन करते हैं।

धातु को लिगन्ड से बांधने पर आण्विक कक्षकों का एक समुच्चय बनता है, जहां धातु को एक नए होमो और लुमो परिणामी परिसर के गुणों और प्रतिक्रिया शीलता को परिभाषित करने वाले कक्षीय 5 d-कक्षीय के एक निश्चित क्रम के साथ पहचाना जा सकता है। जो आंशिक रूप से इलेक्ट्रॉनों से भरा हुआ है। एक ऑक्टाहेड्रल वातावरण में, 5 डी-कक्षीय को 3 और 2 कक्षीय के समुच्चय में विभाजित किया जाता है, अधिक व्याख्या के लिए क्रिस्टल सिद्धांत को देखें।

निम्न ऊर्जा के 3 कक्षक: d_xy, d_xz तथा d_yz तथा
उच्च ऊर्जा के 2 कक्षक: d_z² और डी_x²−y².

डी कक्षीय के इन 2 समुच्चयों के बीच ऊर्जा अंतर विभाजन को पैरामीटर कहा जाता है,Δ_o का परिमाण लिगैंड की क्षेत्र-शक्ति द्वारा निर्धारित किया जाता है, प्रबल क्षेत्र लिगैंड परिभाषा के अनुसार, Δ_o बढ़ाएं दुर्बल क्षेत्र लिगैंड्स से अधिक है। लिगैंड्स को अब Δ_o के परिमाण के अनुसार क्रमबद्ध किया जा सकता है नीचे दी गई तालिका देखें। लिगैंड्स का यह क्रम सभी धातु आयनों के लिए लगभग अपरिवर्तनीय है और इसे स्पेक्ट्रोकेमिकल श्रृंखला भी कहा जाता है।

आसपास के टेट्राहेड्रल वाले परिसरों के लिए, डी-कक्षीय फिर से दो समुच्चयों में विभाजित हो जाते हैं, लेकिन इस बार उल्टे क्रम में है।

निम्न ऊर्जा वाले 2 कक्षक: d_z² और डी_x²−y² तथा
उच्च ऊर्जा के 3 कक्षक: d_xy, डी_xz और डी_yz.

d-कक्षकों के इन 2 समुच्चयों के बीच ऊर्जा अंतर को अब Δ_t कहा जाता है Δ_t का परिमाण Δ_o से छोटा है, क्योंकि टेट्राहेड्रल कॉम्प्लेक्स में केवल 4 लिगैंड डी-कक्षीय को प्रभावित करते हैं, जबकि ऑक्टाहेड्रल कॉम्प्लेक्स में डी-कक्षीय 6 लिगैंड्स से प्रभावित होते हैं। जब समन्वय संख्या न तो अष्टफलकीय होती है और न ही चतुष्फलकीय होती है, तो विभाजन संगत रूप से अधिक जटिल हो जाता है। लिगैंड्स की रैंकिंग के प्रयोजनों के लिए है, यद्यपि अष्टफलकीय परिसरों के गुण और परिणामी Δ_o प्राथमिक रुचि की है।

लिगैंड की तीव्रता द्वारा निर्धारित केंद्रीय परमाणु पर डी-कक्षीय की व्यवस्था का परिणामी परिसरों के लगभग सभी गुणों पर एक संतोषजनक प्रभाव पड़ता है। उदाहरण के लिए, डी-कक्षीय में ऊर्जा अंतर धातु परिसरों के प्रकाश अवशोषण में स्पेक्ट्रा एक मजबूत प्रभाव डालता है। इससे यह पता चला है कि महत्वपूर्ण 3 डी-कक्षीय वर्ण वाले कक्षीय पर अधिकार करने वाले वैलेंस इलेक्ट्रॉन स्पेक्ट्रम के 400-800 एनएम क्षेत्र यूवी-दृश्यमान रेंज में अवशोषित होते हैं। इन इलेक्ट्रॉनों द्वारा प्रकाश का अवशोषण होता है। जिसे हम रंग के रूप में देखते हैं अर्थात, प्रकाश के प्रभाव में एक कक्षीय से दूसरे कक्ष में इलेक्ट्रॉनों की उत्तेजना को धातु परिसर की मूल अवस्था से सहसंबद्ध किया जा सकता है, जो लिगेंड्स के बंध गुणों को दर्शाता है। लिगैंड्स की क्षेत्र-शक्ति एक कार्य के रूप में डी-कक्षीय की सापेक्ष ऊर्जा में सापेक्ष परिवर्तन को तानबे-सुगानो आरेखों में वर्णित किया गया है।

ऐसे स्थिति में जहां लिगैंड में निम्न ऊर्जा लुमो होती है, ऐसे कक्षीय बॉन्डिंग में भाग लेते हैं। धातु-लिगैंड बंध को बैक-बॉन्डिंग नामक प्रक्रिया में इलेक्ट्रॉन घनत्व के औपचारिक दान द्वारा वापस लिगैंड में स्थिर किया जा सकता है। इस स्थिति में एक भरा हुआ, केंद्रीय-परमाणु-आधारित कक्षीय समन्वित लिगैंड के लुमो में घनत्व दान करता है। कार्बन मोनोऑक्साइड एक प्रमुख उदाहरण है जो एक लिगैंड है और जो बैक-डोनेशन के माध्यम से धातुओं को संलग्न करता है। पूरक रूप से, पीआई-समरूपता के कम-ऊर्जा से भरे कक्षीय वाले लिगैंड्स पाई-डोनर के रूप में काम करते हैं।

धातु-ईडीटीए कॉम्प्लेक्स, जिसमें एमिनोकार्बोक्सिलेट एक हेक्साडेंटेट (चेलेटिंग) लिगैंड है।

कोबाल्ट (III) कॉम्प्लेक्स जिसमें छह अमोनिया लिगैंड होते हैं, जो मोनोडेंटेट होते हैं। क्लोराइड एक लिगैंड नहीं है।

L और X के रूप में लिगेंड्स का वर्गीकरण

विशेष रूप से ऑर्गोमेटेलिक रसायन विज्ञान के क्षेत्र में, लिगैंड को एल और एक्स दोनों के संयोजन के रूप में वर्गीकृत किया जाता है। वर्गीकरण योजना सहसंयोजक बांड वर्गीकरण के लिए सीबीसी विधि को मैल्कम ग्रीन रसायनज्ञ द्वारा लोकप्रिय बनाया गया था। यह एम.एल.एच.ग्रीन की धारणा पर आधारित है इसके तीन प्रकार के लिगेंड हैं जिनके प्रतीको को एल, एक्स, और जेड द्वारा दर्शाया गया है, जो क्रमशः 2-इलेक्ट्रॉन 1-इलेक्ट्रॉन और 0-इलेक्ट्रॉन तटस्थ लिगैंड्स के अनुरूप हैं।^[6]^[7] एक अन्य प्रकार का एलएक्स लिगैंड है, जो कि उपयोग किए गए पारंपरिक प्रतिनिधित्व से आशा के अनुकूल एनवीई वैलेंस इलेक्ट्रॉनों की संख्या की आवश्यकता होने पर तीन इलेक्ट्रॉनों का दान करता है। रासायनिक संयोजन में इलेक्ट्रॉनों की संख्या की आवश्यकता होती है। उदाहरण एल्कोक्सी लिगैंड है जिसे नियमित रूप से एक्स लिगैंड के रूप में भी जाना जाता है। एल लिगेंड्स चार्ज न्यूट्रल पूर्ववर्ती से प्राप्त होते हैं और एमाइन फॉस्फीन सीओ एन 2 और एल्केन्स द्वारा दर्शाए जाते हैं। एक्स लिगैंड सामान्यतः क्लोराइड जैसे आयनिक अग्रदूतों से प्राप्त होते हैं और इसमें लिगैंड साम्मिलित होते हैं जहां आयनों के लवण वास्तव में उपलब्ध नहीं होते हैं जैसे हाइड्राइड और अल्किल। इस प्रकार, जटिल IrCl(CO)(PPh3)2 को MXL3 कॉम्प्लेक्स के रूप में वर्गीकृत किया गया है, क्योंकि CO और दो Pph3 लिगेंड्स को एलएस के रूप में वर्गीकृत किया गया है। इस प्रकार, IrCl(CO)(PPh3)2 में H2 का ऑक्सीकृत योग एक 18e ML3X3 का परिणाम देता है, IrClH2(CO)(PPh3)2 EDTA4 को L2X4 लिगैंड के रूप में वर्गीकृत किया गया है, क्योंकि इसमें चार आयन और दो तटस्थ दाता स्थल हैं। सीपी को L2X लिगैंड के रूप में वर्गीकृत किया गया है^[8]

पॉलीडेंटेट और पॉलीहैप्टो लिगैंड रूपांकनों और नामकरण

डेंटिसिटी

निर्वृति द्वारा दर्शाया गया है कि गैर-सन्निकट दाता साइट के माध्यम से एक धातु के लिए एक लिगैंड बांड की संख्या को संदर्भित करता है। कई लिगैंड साइट के माध्यम से धातु आयनों को बांधने में सक्षम होते हैं, सामान्यतः लिगैंड में एक से अधिक परमाणुओं पर एकाकी जोड़े होते हैं। जो एक से अधिक परमाणुओं के माध्यम से बंधे हुए लिगैंड्स को कीलेट कहा जाता है। एक लिगैंड जो दो साइटों से जुड़ता है उसे बाइडेंटेट के रूप में वर्गीकृत किया जाता है, और तीन साइटों को ट्राइडेंटेट के रूप में वर्गीकृत किया जाता है। बाइट कोण एक बाइडेंटेट चेलेट के दो बंधों के बीच के कोण को संदर्भित करता है। चेलेटिंग लिगैंड आमतौर पर दाता समूहों को कार्बनिक लिंकर्स के माध्यम से जोड़कर बनते हैं। एक क्लासिक बिडेंटेट लिगैंड एथिलीनडायमाइन है, जो दो अमोनिया समूहों को एथिलीन −CH₂CH₂− के साथ जोड़ने से प्राप्त होता है। पॉलीडेंटेट लिगैंड का एक उत्कृष्ट उदाहरण हेक्साडेंटेट चेलेटिंग एजेंट ईडीटीए है, जो कुछ धातुओं को पूरी तरह से घेरे हुए, छह साइटों के माध्यम से बंधे में सक्षम है। एक पॉलीडेंटेट लिगैंड एक धातु केंद्र से जितनी बार जुड़ता है, उसे κⁿ" द्वारा दर्शाया जाता है, जहां n उन साइटों की संख्या को इंगित करता है जिनके द्वारा लिगैंड एक धातु से जुड़ता है। EDTA⁴ जब हेक्सिडेट होता है, तो एक κ⁶ लिगैंड के रूप में बाइंड बनाता है, अमाइन और कार्बोक्जिलेट ऑक्सीजन परमाणु के समीप नहीं होते हैं। कार्यप्रणाली में एक लिगैंड का n मान स्पष्ट रूप से इंगित नहीं किया जाता है बल्कि मान लिया जाता है। एक कीलेटिंग सिस्टम की बाइंडिंग एफ़िनिटी, कीलेटिंग कोण या बाइट कोण पर निर्भर करती है।।

केलेट प्रभाव से संबंधित मैक्रोसाइक्लिक प्रभाव है। वे डेंटिसिटी लिगेंड्स से प्राप्त परिसरों की तुलना में अधिक स्थिर होते हैं। यह बढ़ी हुई स्थिरता केलेट प्रभाव को सामान्यतः एन्ट्रापी के प्रभावों के लिए जिम्मेदार ठहराया जाता है, जो एक पॉलीडेंटेट लिगैंड द्वारा कई लिगैंड के विस्थापन का पक्षधर है। जब चेलेटिंग लिगैंड एक बड़ा वलय बनाता है जो कम से कम आंशिक रूप से केंद्रीय परमाणु को सलग्न करता है और उसे बंधता है, तो केंद्रीय परमाणु बड़े वलय के केंद्र में रहता है।^{[clarification needed]} ये जितना अधिक कठोर और इसकी दंतता जितनी अधिक होगी, मैक्रोसाइक्लिक कॉम्प्लेक्स उतना ही अधिक निष्क्रिय होगा। हेम एक अच्छा उदाहरण है, जिसमें लौह परमाणु पोर्फिरीन मैक्रोसायकल के केंद्र में होता है, और टेट्रापायरोल मैक्रोसायकल के चार नाइट्रोजन परमाणुओं के लिए बाध्य होता है। निकल का बहुत ही स्थिर डाइमिथाइलग्लॉक्सिमेट कॉम्प्लेक्स एक सिंथेटिक मैक्रोसायकल है जो डाइमिथाइलग्लॉक्सिम के आयनों से प्राप्त होता है।

हैप्टिसिटी

हैप्टिसिटी η द्वारा दर्शाया गया है सन्निहित परमाणुओं की संख्या को संदर्भित करता है ये एक डोनर साइट में सम्मिलित होते है और धातु के केन्द्र से जुडी होती है। और ब्यूटाडीन धातु से जुड़े कार्बन परमाणुओं की संख्या के आधार पर η² और η⁴ दोनों परिसरों का निर्माण करता है।^[8]

लिगैंड रूपांकनों

ट्रांस-फैले हुए लिगैंड

ट्रांस-स्पैनिंग लिगैंड्स बाइडेंटेट लिगैंड हैं जो एक समन्वय परिसर के विपरीत पक्षों पर समन्वय की स्थिति को फैला सकते हैं।^[9]

महत्वाकांक्षी लिगैंड

पॉलीडेंटेट लिगैंड के विपरीत, उभयलिंगी लिगैंड दो स्थानों पर केंद्रीय परमाणु से जुड़ सकते हैं। इसका एक अच्छा उदाहरण थियोसाइनेट, एससीएन है, जो सल्फर परमाणु या नाइट्रोजन परमाणु पर संलग्न कर सकते हैं। इस प्रकार के यौगिक लिंकेज आइसोमेरिज्म को जन्म देते हैं। बहुक्रियाशील लिगैंड विशेष रूप से प्रोटीन को देखते हैं, जो विभिन्न आइसोमर बनाने के लिए विभिन्न लिगैंड परमाणुओं के माध्यम से धातु के केंद्र से बंध बना सकते हैं।

ब्रिजिंग लिगैंड

एक ब्रिजिंग लिगैंड दो या दो से अधिक धातु केंद्रों को जोड़ता है। साधारण सूत्रों के साथ लगभग सभी अकार्बनिक ठोस समन्वय बहुलक होते हैं, जिसमें धातु आयन का केंद्र होते हैं और जो ब्रिजिंग लिगैंड से जुड़े होते हैं। भौतिकी के इस समूह में सभी निर्जल बाइनरी धातु आयन हैलाइड और स्यूडोहैलाइड में साम्मिलित होते हैं। ब्रिजिंग लिगैंड संक्षरण में बने रहते हैं। कार्बोनेट जैसे बहुपरमाणुक लिगंड उभयलिंगी होते हैं और इस प्रकार एक साथ दो या तीन धातुओं से बंधे पाए जाते हैं। धातु को जोड़ने वाले परमाणुओं को कभी-कभी उपसर्ग "μ" अक्षर से दर्शाया जाता है। अधिकांश अकार्बनिक ठोस कई ब्रिजिंग लिगैंड की उपस्थिति के कारण बहुलक होते हैं। कई धातु आयनों को समन्वयित करने में सक्षम ब्रिजिंग लिगैंड काफी रुचि आकर्षित करते हैं यद्यपि अब कार्यात्मक बहुधातु असेंबलियों के निर्माण के लिए एक भवन खंड के रूप में उपयोग किये जा रहे है।^[10]

बाइन्यूक्लिएटिंग लिगैंड

बाइन्यूक्लिएटिंग लिगैंड्स दो धातु आयनों को बांधते हैं।^[11] सामानतया बाइन्यूक्लिएटिंग लिगैंड्स में ब्रिजिंग लिगैंड्स होते हैं, जैसे कि फ़िनॉक्साइड, पाइराज़ोलेट, या पाइराज़िन, साथ ही साथ अन्य दाता समूह जो दो धातु आयनों में से केवल एक को बांधते हैं।

धातु-लिगैंड एकाधिक बंध

कुछ लिगैंड एक ही परमाणु के माध्यम से धातु केंद्र से बंध सकते हैं, लेकिन एक अलग संख्या में एकाकी जोड़े के साथ, धातु लिगैंड बॉन्ड के क्रम को धातु लिगैंड बॉन्ड कोण (M−X−R) के माध्यम से अलग किया जा सकता है। इस बंध कोण को सामान्यतः झुकावदार या रेखीय रूप में संदर्भित किया जाता है इसके आगे की स्थिति में इसे घात से संबंधित किया जाता है जिस पर कोण का झुकाव प्रदर्शित है। उदाहरण के लिए, आयनिक रूप में एक इमिडो लिगैंड में तीन एकाकी जोड़े होते हैं। एक अकेला जोड़ा सिग्मा एक्स दाता के रूप में उपयोग किया जाता है, अन्य दो अकेले जोड़े एल-टाइप पीआई दाताओं के रूप में उपलब्ध हैं। यदि दोनों एकाकी जोड़े का उपयोग पाई बांड में किया जाता है तो M−N−R ज्यामिति रैखिक होती है। यद्यपि, यदि एक या दोनों एकाकी जोड़े गैर-बंध हैं तो M−N−R बंध का झुकाव यह बताता है कि कितनी पाई बंध हो सकती है। η1-नाइट्रिक ऑक्साइड एक धातु केंद्र के साथ झुकावदार या रेखीय रूप से समन्वय कर सकता है।

स्पेक्टेटर लिगैंड

एक प्रेक्षक लिगैंड संगठित समन्वयित पॉलीडेंटेट है जो रासायनिक प्रतिक्रियाओं में भाग नहीं लेता है लेकिन धातु पर सक्रिय साइटों को हटा देता है। स्पेक्टेटर लिगैंड धातु केंद्र की प्रतिक्रियाशीलता को प्रभावित करते हैं जिससे वे बंधे होते हैं।

भारी लिगेंड

एक धातु केंद्र के स्थैतिक गुणों को नियंत्रित करने के लिए भारी लिगैंड का उपयोग किया जाता है। और उनका उपयोग व्यावहारिक और अकादमिक दोनों कारणों में किया जाता है। व्यावहारिक पक्ष पर, वे धातु उत्प्रेरक की चयनात्मकता को प्रभावित करते हैं, उदाहरण के लिए हाइड्रोफॉर्माइलेशन में अकादमिक रुचि के भारी लिगैंड असामान्य समन्वय साइटों को स्थिर करते हैं, जैसे, प्रतिक्रियाशील कॉलिगैंड या कम समन्वय संख्या धातु युक्त सक्रिय साइटों पर प्रोटीन द्वारा वहन की जाने वाली स्टेरिक सुरक्षा का अनुकरण करने के लिए सामान्यतः भारी लिगेंड को नियोजित किया जाता है। निस्सन्देह अत्यधिक स्टेरिक बल्क कुछ लिगेंड के समन्वय को रोक सकता है।

N-विषमचक्रीय कार्बाइन लिगैंड, जिसे IMes कहा जाता है, मेसिटाइल समूहों की जोड़ी के कारण एक भारी लिगैंड है।

चिरल लिगेंड्स

समन्वय क्षेत्र के भीतर विषमता उत्पन्न करने के लिए चिरल लिगैंड उपयोगी होते हैं। और सामान्यतः लिगैंड को वैकल्पिक रूप से शुद्ध समूह के रूप में नियोजित किया जाता है। कुछ मामलों में, जैसे कि द्वितीयक ऐमीन, समन्वय पर विषमता उत्पन्न होती है। चिरल लिगैंड्स का उपयोग सजातीय उत्प्रेरण में किया जाता है, जैसे कि असममित हाइड्रोजनीकरण।

हेमिलैबिल लिगैंड्स

हेमिलैबिल लिगैंड्स में कम से कम दो इलेक्ट्रॉनिक रूप से अलग-अलग समन्वय के समूह होते हैं जो परिसर बनाते हैं जहां इनमें एक धातु आसानी से केंद्र से विस्थापित हो जाता है जबकि दूसरा मजबूती से बाध्य रहता है, और गतिविधि पारंपरिक लिगेंड के उपयोग की तुलना में उत्प्रेरक की प्रतिक्रियाशीलता को बढ़ाने के लिए किया जाता है।

गैर-निर्दोष लिगैंड

ऐसे गैर-निर्दोष लिगैंड धातुओं के साथ इस तरह के बंध बनाते हैं कि धातु केंद्र और लिगैंड के बीच इलेक्ट्रॉन घनत्व का वितरण स्पष्ट नहीं होता है। और गैर-निर्दोष लिगैंड्स के बंध को प्रदर्शित करने के लिए कई अनुनाद को अंकन करना होता है जिनका समग्र क्षेत्र में आंशिक रूप में योगदान होता है

सामान्य लिगैंड्स

वस्तुतः प्रत्येक अणु और प्रत्येक आयन धातुओं के साथ समन्वय के लिए लिगैंड के रूप में कार्य कर सकता है। मोनोडेंटेट लिगैंड्स में लगभग सभी आयन सरल लुईस बेस में साम्मिलित हैं। इस प्रकार, हैलाइड और स्यूडोहैलाइड महत्वपूर्ण आयनिक लिगैंड हैं जबकि अमोनिया, कार्बन मोनोऑक्साइड और पानी के गुण विशेष रूप से सामान्य चार्ज-न्यूट्रल लिगैंड हैं। साधारण कार्बनिक प्रजातियां भी बहुत आम हैं, इसके आयनिक (RO⁻ और RCO−2 या तटस्थ R2O, R2S, R3−xNHx और R3P)है। कुछ लिगेंड्स के त्रिविमी गुणों का मूल्यांकन उनके शंकु कोणों के आधार पर किया जाता है।

शास्त्रीय लुईस बेसेस और आयनों से परे, सभी असंतृप्त अणु भी लिगैंड होते हैं, जो समन्वय बंध बनाने में अपने पीआई इलेक्ट्रॉनों का उपयोग करते हैं। इसके अलावा, धातुएँ बंधों से बंध बना सकती हैं, उदाहरण के लिए सिलेन, हाइड्रोकार्बन और डाइहाइड्रोजन (यह भी देखें: एगोस्टिक इंटरैक्शन)

गैर-निर्दोष लिगैंड्स के परिसरों में, लिगैंड को पारंपरिक बांडों के माध्यम से धातुओं से जोड़ा जाता है, लेकिन लिगैंड में भी रेडॉक्स-सक्रिय होता है।

सामान्य लिगेंड के उदाहरण (क्षेत्र शक्ति द्वारा)

निम्नलिखित तालिका में लिगैंड्स को क्षेत्र की ताकत के अनुसार क्रमबद्ध किया गया है^{[citation needed]} (पहले दुर्बल क्षेत्र के लिगेंड):

लिगैंड	सूत्र (बंध परमाणु) बोल्ड में	शुल्क	सबसे आम डेंटिसिटी	टिप्पणियां
आयोडाइड (आयोडो)	I⁻	मोनोअनिओनिक	मोनोडेंटेट
ब्रोमाइड (ब्रोमिडो)	Br⁻	मोनोअनिओनिक	मोनोडेंटेट
सल्फाइड (थियो या कम सामान्यतः "ब्रिजिंग थियोलेट")	S²⁻	डायनियोनिक	मोनोडेंटेट (M=S), या बिडेंटेट ब्रिजिंग(M−S−M')
थियोसाइनेट (एस-थियोसाइनाटो)	S−CN⁻	मोनोअनिओनिक	मोनोडेंटेट	उभयलिंगी (नीचे आइसोथियोसाइनेट भी देखें)
क्लोराइड (क्लोरिडो)	Cl⁻	मोनोअनिओनिक	मोनोडेंटेट	ब्रिजिंग भी मिला
नाइट्रेट (नाइट्राटो)	O−NO⁻ ₂	मोनोअनिओनिक	मोनोडेंटेट
अज़ाइड (एज़िडो)	N−N⁻ ₂	मोनोअनिओनिक	मोनोडेंटेट	बहुत जहरीला
फ्लोराइड (फ्लोरो)	F⁻	मोनोअनिओनिक	मोनोडेंटेट
हाइड्रॉक्साइड (हाइड्रॉक्साइडो)	O−H⁻	मोनोअनिओनिक	मोनोडेंटेट	ज्यादातर ब्रिजिंग लिगैंड के रूप में पाया जाता है
ऑक्सालेट (ऑक्सालेटो)	[O−CO−CO−O]²⁻	डायनियोनिक	बिडेंटेट
पानी (एक्वा)	O−H₂	तटस्थ	मोनोडेंटेट
नाइट्राइट (नाइट्रोटो)	O−N−O⁻	मोनोअनिओनिक	मोनोडेंटेट	उभयलिंगी (नाइट्रो भी देखें)
आइसोथियोसाइनेट (आइसोथियोसाइनेट)	N=C=S⁻	मोनोअनिओनिक	मोनोडेंटेट	उभयलिंगी (ऊपर थियोसाइनेट भी देखें)
एसीटोनिट्राइल (एसीटोनिट्रिलो)	CH₃CN	तटस्थ	मोनोडेंटेट
पाइरीडीन (पीवई )	C₅H₅N	तटस्थ	मोनोडेंटेट
अमोनिया (अमाइन या कम सामान्यतः "अमीनो")	NH₃	तटस्थ	मोनोडेंटेट
एथिलीनडायमाइन (एन)	NH₂−CH₂−CH₂−NH₂	तटस्थ	बिडेंटेट
2,2'-बिपयरीदीने (बिपि)	NC₅H₄−C₅H₄N	तटस्थ	बिडेंटेट	आसानी से अपने रेडिकल आयन या यहां तक कि इसके डायनियन तक कम हो जाता है
1,10-फेनेंथ्रोलाइन (फेन)	C₁₂H₈N₂	तटस्थ	बिडेंटेट
नाइट्राइट (नाइट्रो)	N−O⁻ ₂	मोनोअनिओनिक	मोनोडेंटेट	उभयलिंगी (नाइट्रो भी देखें)
ट्राइफेनिलफॉस्फीन	P−(C₆H₅)₃	तटस्थ	मोनोडेंटेट
साइनाइड (सायनो)	C≡N⁻ N≡C⁻	मोनोअनिओनिक	मोनोडेंटेट	धातुओं के बीच पुल कर सकते हैं (दोनों धातुएँ C या एक से C और एक से N तक बंधी हैं)
कार्बन मोनोऑक्साइड (कार्बोनिल)	–CO, others	तटस्थ	मोनोडेंटेट	धातुओं के बीच पुल कर सकते हैं (दोनों धातुएँ C से बंधी हैं)

तालिका में प्रविष्टियों को क्षेत्र की ताकत के अनुसार क्रमबद्ध किया जाता है, जो कहा गया परमाणु (यानी टर्मिनल लिगैंड के रूप में) के माध्यम से बाध्यकारी होता है। लिगैंड की 'ताकत' तब बदल जाती है जब लिगैंड एक वैकल्पिक बाइंडिंग मोड में बंध जाता है (जैसे, जब यह धातुओं के बीच पुल करता है) या जब लिगैंड की रचना विकृत हो जाती है (उदाहरण के लिए, एक रैखिक लिगैंड जिसे स्टेरिक इंटरैक्शन के माध्यम से बाध्य करने के लिए मजबूर किया जाता है एक अरेखीय फैशन)।

अन्य आम तौर पर सामना करने वाले लिगैंड्स (वर्णमाला)

इस तालिका में अन्य सामान्य लिगैंड वर्णानुक्रम में सूचीबद्ध हैं।

लिगैंड	सूत्र परमाणु बंध (बोल्ड में)	चार्ज	सबसे आम डेंटिसिटी	टिप्पणियां
एसिटाइलैसटोनेट (एसीएसी)	CH₃−CO−CH₂−CO−CH₃	मोनोअनिओनिक	बिडेंटेट	सामान्यतः, दोनों ऑक्सीजन के माध्यम से बंधे होते हैं, लेकिन कभी-कभी केवल केंद्रीय कार्बन के माध्यम से बंधे होते हैं, समान केटीमाइन एनालॉग्स भी देखें
अल्केनेस	R₂C=CR₂	तटस्थ		सी-सी डबल बॉन्ड के साथ यौगिक
एमिनोपॉलीकारबॉक्सिलिक एसिड (एपीसीए)
बाप्टा (1,2-बीस(o-एमिनोफेनॉक्सी) ईथेन-N,N,N',N'-टेट्राएसमुच्चयिक अम्ल)
बेंजीन	C₆H₆	तटस्थ		और अन्य एरेनास
1,2-बीआईएस (डिपेनिलफॉस्फिनो) ईथेन (डीपीपीई)	(C₆H₅)₂P−C₂H₄−P(C₆H₅)₂	तटस्थ	बिडेंटेट
1,1-बीआईएस (डिपेनिलफॉस्फिनो) मीथेन (डीपीपीएम)	(C₆H₅)₂P−CH₂−P(C₆H₅)₂	तटस्थ		एक बार में दो धातु परमाणुओं से डिमर बंध बन सकते हैं
कोरोल्स			टेट्राडेंटेट
क्राउन ईथर		तटस्थ		मुख्य रूप से क्षार और क्षारीय अर्थ धातु फैटायनों के लिए होता है
2,2,2-क्रिप्टैंड			हेक्साडेंटटेट	मुख्य रूप से क्षार और क्षारीय अर्थ धातु फैटायनों के लिए होता है
क्रिप्टेट्स		तटस्थ
साइक्लोपेंटैडिएनिल (सीपी)	C ₅H⁻ ₅	मोनोअनिओनिक		यद्यपि मोनोअनीओनिक, अपने कब्जे वाले आणविक कक्षाओं की प्रकृति से यह ट्राइडेंटेट लिगैंड के रूप में कार्य करने में सक्षम है।
डायथिलीनट्रिमाइन (डीन)	C₄H₁₃N₃	तटस्थ	ट्राइडेंटटेट	TACN से संबंधित, लेकिन फेसिअल की रंगत के लिए विवश नहीं
डाइमिथाइलग्लॉक्सिमेट (dmgH ⁻)		मोनोअनिओनिक
1,4,7,10-टेट्राज़ासाइक्लोडोडेकेन-1,4,7,10-टेट्राएसमुच्चयिक एसिड (डॉटा)
डायथिलीनट्राइमाइनपेंटैसमुच्चयिक एसिड (डीटीपीए) (पेंटेटिक एसिड)
एथिलीनडायमिनेटेट्राएसमुच्चयिक एसिड (EDTA) (edta⁴⁻)	(⁻OOC−CH₂)₂N−C₂H₄−N(CH₂-COO⁻)₂	टेट्रा एनीओनिक	हेक्साडेंटटेट
एथिलीनडायमिनेट्रिएसमुच्चयेट	⁻OOC−CH₂NH−C₂H₄−N(CH₂-COO⁻)₂	ट्रियनईओनिक	पेंटाडेंटटेट
एथिलीनग्लाइकोल्बिस(ऑक्सीएथिलीननिट्रिलो) टेट्रासमुच्चयेट(egta⁴⁻)	(⁻OOC−CH₂)₂N−C₂H₄−O−C₂H₄−O−C₂H₄−N(CH₂−COO⁻)₂	टेट्रा एनीओनिक	ऑक्टोडेंटटेट
फुरा -2
ग्लाइसीनेट (ग्लाइसीनाटो)	NH₂CH₂COO⁻	मोनोअनिओनिक	बिडेंटेट	अन्य α-एमिनो एसिड आयन तुलनीय हैं (लेकिन चिरल)
हीमे		डीएनिओन	टेट्राडेंटेट	मैक्रोसाइक्लिक लिगैंड
इमिनोडायएसमुच्चयिक एसिड (आईडीए)			ट्राइडेंटटेट	मेटास्टेबल रेडियोन्यूक्लाइड टेक्नेटियम-99m को जटिल करके स्किन्टिग्राफी के लिए रेडियोट्रैसर बनाने के लिए बड़े पैमाने पर उपयोग किया जाता है। उदाहरण के लिए, में कोलेसिंटिग्राफी, HIDA, BrIDA, PIPIDA, and DISIDA का उपयोग किया जाता है
निकोटियनमाइन				उच्च पौधों में सर्वव्यापी
नाइट्रोसिल	NO⁺	केटीओनिक		बेंट (1e⁻) and linear (3e⁻) बॉन्डिंग मोड
नाइट्रिलोट्रिएसमुच्चयिक एसिड (एनटीए)
ऑक्सो	O²⁻	डीएनिओन	मोनोडेंटटेट	कभी-कभी ब्रिजिंग
पाइराजिन	N₂C₄H₄	तटस्थ	द्वि-विषयक	कभी-कभी ब्रिजिंग
स्कॉर्पिओनाटे लिगंड			ट्राइडेंटटेट
सल्फाइट	O−SO²⁻ ₂ S−O²⁻ ₃	मोनोअनिओनिक	मोनोडेंटटेट	महत्वाकांक्षी
2,2';6',2″-टेरपीरिडीन (टेरपी)	NC₅H₄−C₅H₃N−C₅H₄N	तटस्थ	ट्राइडेंटटेट	केवल मेरिडियन बॉन्डिंग
ट्रायज़साइक्लोनोनेन (टीएसीएन)	(C₂H₄)₃(NR)₃	तटस्थ	ट्राइडेंटटेट	मैक्रोसाइक्लिक लिगैंड यह भी देखें N,N′,N″-ट्राइमेथिलेटेड एनालॉग
ट्राइसाइक्लोहेक्सिलफॉस्फीन	P(C₆H₁₁)₃ or PCy₃	तटस्थ	मोनोडेंटटेट
ट्राइएथिलीनटेट्रामाइन (ट्रीइन)	C₆H₁₈N₄	तटस्थ	टेट्राडेंटेट
ट्राइमेथिलफॉस्फीन	P(CH₃)₃	तटस्थ	मोनोडेंटटेट
ट्रिस (ओ-टोलिल) फॉस्फीन	P(o-tolyl)₃	तटस्थ	मोनोडेंटटेट
ट्रिस (2-एमिनोइथाइल) अमीन (ट्रैन)	(NH₂CH₂CH₂)₃N	तटस्थ	टेट्राडेंटेट
ट्रिस (2-डिपेनिलफॉस्फीनथाइल) अमीन (np₃)		तटस्थ	टेट्राडेंटेट
ट्रोपिलियम	C ₇H⁺ ₇	केटीओनिक
कार्बन डाइआक्साइड	–CO₂, others	तटस्थ		देखेधातु कार्बन डाइऑक्साइड परिसर
फास्फोरस ट्राइफ्लोराइड (ट्राइफ्लोरोफॉस्फोरस)	–PF₃	तटस्थ

लिगैंड एक्सचेंज

एक लिगैंड का विनिमय लिगैंड प्रतिस्थापन की रासायनिक प्रतिक्रिया है जिसमें एक यौगिक के लिगैंड को दूसरे द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है। प्रतिस्थापन के लिए हम मार्ग लिगैंड माध्यम का उपयोग करते है। ऑर्गेनोमेटेलिक रसायन विज्ञान में यह साहचर्य प्रतिस्थापन या विघटनकारी प्रतिस्थापन के माध्यम से हो सकता है।^[12]

लिगैंड-प्रोटीन बाइंडिंग डेटाबेस

बायोलीपी^[13] प्रोटीन डेटा बेस से उपयोग की गयी लिगैंड-प्रोटीन की परस्पर प्रक्रिया 3डी संरचना के साथ एक व्यापक लिगैंड प्रोटीन परस्पर प्रक्रिया का डेटाबेस उपयोग करती है। मनोरा प्रोटीन डेटा बैंक से प्रोटीन संरचना होमोलॉग के साथ जटिल लिगैंड के संरक्षित और अंतर आण्विक अंतःक्रिया का विश्लेषण करने के लिए एक वेबसर्वर है। यह प्रोटीन लक्ष्यों को लिंकेज प्रदान करता है, जैव रासायनिक पथों में इसका स्थान, एसएनपी और लक्ष्य अंग में प्रोटीन/आरएनए बेसलाइन अभिव्यक्ति इसके उदाहरण हैं।^[14]

यह भी देखें

कार्बोनिल को पाटना
समन्वय परिसर
क्रिस्टल क्षेत्र सिद्धांत
डीएनए बाइंडिंग लिगैंड
अकार्बनिक रसायन शास्त्र
जोसिफोस लिगेंड्स
लिगैंड डिपेंडेंट पाथवे
लिगैंड क्षेत्र सिद्धांत
लिगैंड आइसोमेरिज्म
स्पेक्ट्रोकेमिकल श्रृंखला
तानबे-सुगानो आरेख

व्याख्यात्मक नोट

↑ The word ligand comes from Latin ligare, to bind/tie. It is pronounced either /ˈlaɪɡənd/ or /ˈlɪɡənd/; both are very common.

संदर्भ

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↑ Cotton, Frank Albert; Geoffrey Wilkinson; Carlos A. Murillo (1999). उन्नत अकार्बनिक रसायन विज्ञान. Wiley-Interscience. p. 1355. ISBN 978-0471199571.
↑ Miessler, Gary L.; Paul J. Fischer; Donald Arthur Tarr (2013). अकार्बनिक रसायन शास्त्र. Prentice Hall. p. 696. ISBN 978-0321811059.
↑ Hans Ludwig Schläfer and Günter Gliemann (1969). लिगैंड फील्ड थ्योरी के मूल सिद्धांत. London: Wiley-Interscience. ISBN 0471761001.
↑ Miessler, Gary; Fischer, Paul J.; Tarr, Donald A. (2014). अकार्बनिक रसायन शास्त्र (5 ed.). Pearson. ISBN 978-0321811059.
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↑ "mlxz plots – Columbia University", Columbia University, New York.
↑ ^8.0 ^8.1 Hartwig, J. F. Organotransition Metal Chemistry, from Bonding to Catalysis; University Science Books: New York, 2010. ISBN 1-891389-53-X
↑ von Zelewsky, A. "Stereochemistry of Coordination Compounds" John Wiley: Chichester, 1995. ISBN 047195599X.
↑ Sauvage, J.-P.; Collin, J.-P.; Chambron, J.-C.; Guillerez, S.; Coudret, C.; Balzani, V.; Barigelletti, F.; De Cola, L.; Flamigni, L. Chem. ReV. 1994, 94, 993-1019
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↑ Tanramluk D, Naripiyakul L, Akavipat R, Gong S, Charoensawan V (2016). "प्रोटीन-लिगैंड फ्रैगमेंट इंटरेक्शन, पाथवे और एसएनपी की पहचान के लिए MANORAA (मैपिंग एनालॉगस न्यूक्ली ऑन टू रेसिड्यू एंड एफिनिटी)". Nucleic Acids Research. 44 (W1): W514-21. doi:10.1093/nar/gkw314. PMC 4987895. PMID 27131358.

See the modeling of ligand–receptor–ligand binding in Vu-Quoc, L., Configuration integral (statistical mechanics), 2008. This wiki site is down; see this article in the Internet Archive from 2012 April 28.

[1] The word ligand comes from Latin ligare, to bind/tie. It is pronounced either /ˈlaɪɡənd/ or /ˈlɪɡənd/; both are very common.

[2] Burdge, J., & Overby, J. (2020). Chemistry – Atoms first (4th ed.). New York, NY: McGrawHill. doi:9781260571349

[3] Cotton, Frank Albert; Geoffrey Wilkinson; Carlos A. Murillo (1999). उन्नत अकार्बनिक रसायन विज्ञान. Wiley-Interscience. p. 1355. ISBN 978-0471199571.

[4] Miessler, Gary L.; Paul J. Fischer; Donald Arthur Tarr (2013). अकार्बनिक रसायन शास्त्र. Prentice Hall. p. 696. ISBN 978-0321811059.

[5] Hans Ludwig Schläfer and Günter Gliemann (1969). लिगैंड फील्ड थ्योरी के मूल सिद्धांत. London: Wiley-Interscience. ISBN 0471761001.

[6] Miessler, Gary; Fischer, Paul J.; Tarr, Donald A. (2014). अकार्बनिक रसायन शास्त्र (5 ed.). Pearson. ISBN 978-0321811059.

[7] Green, M. L. H. (20 September 1995). "तत्वों के सहसंयोजक यौगिकों के औपचारिक वर्गीकरण के लिए एक नया दृष्टिकोण". Journal of Organometallic Chemistry. 500 (1–2): 127–148. doi:10.1016/0022-328X(95)00508-N. ISSN 0022-328X.

[8] "mlxz plots – Columbia University", Columbia University, New York.

[Hartwig-9] 8.0 ^8.1 Hartwig, J. F. Organotransition Metal Chemistry, from Bonding to Catalysis; University Science Books: New York, 2010. ISBN 1-891389-53-X

[10] von Zelewsky, A. "Stereochemistry of Coordination Compounds" John Wiley: Chichester, 1995. ISBN 047195599X.

[11] Sauvage, J.-P.; Collin, J.-P.; Chambron, J.-C.; Guillerez, S.; Coudret, C.; Balzani, V.; Barigelletti, F.; De Cola, L.; Flamigni, L. Chem. ReV. 1994, 94, 993-1019

[12] Gavrilova, A. L.; Bosnich, B., "Principles of Mononucleating and Binucleating Ligand Design", Chem. Rev. 2004, volume 104, 349–383. doi:10.1021/cr020604g

[13] Basolo, F.; Pearson, R. G. (1967). अकार्बनिक प्रतिक्रियाओं के तंत्र. New York: J. Wiley and Sons.

[14] BioLiP

[tanramluk-15] Tanramluk D, Naripiyakul L, Akavipat R, Gong S, Charoensawan V (2016). "प्रोटीन-लिगैंड फ्रैगमेंट इंटरेक्शन, पाथवे और एसएनपी की पहचान के लिए MANORAA (मैपिंग एनालॉगस न्यूक्ली ऑन टू रेसिड्यू एंड एफिनिटी)". Nucleic Acids Research. 44 (W1): W514-21. doi:10.1093/nar/gkw314. PMC 4987895. PMID 27131358.

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