केलेशन: Difference between revisions
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=== फार्मास्यूटिकल्स === | === फार्मास्यूटिकल्स === | ||
[[ गैडोलीनियम ]] के चेलेट परिसरों को अक्सर | [[ गैडोलीनियम ]] के चेलेट परिसरों को अक्सर MRI में विपरीत माध्यम के रूप में उपयोग किया जाता है, हालांकि लोहे के कण और [[ मैंगनीज ]] केलेट परिसरों का भी पता लगाया गया है।<ref name=":0">{{cite journal | vauthors = Caravan P, Ellison JJ, McMurry TJ, Lauffer RB | title = गैडोलिनियम (III) एमआरआई कंट्रास्ट एजेंटों के रूप में चेलेट्स: संरचना, गतिशीलता और अनुप्रयोग| journal = Chemical Reviews | volume = 99 | issue = 9 | pages = 2293–352 | date = September 1999 | pmid = 11749483 | doi = 10.1021/cr980440x }}</ref><ref>{{cite journal | vauthors = Pan D, Schmieder AH, Wickline SA, Lanza GM | title = मैंगनीज आधारित एमआरआई कंट्रास्ट एजेंट: अतीत, वर्तमान और भविष्य| journal = Tetrahedron | volume = 67 | issue = 44 | pages = 8431–8444 | date = November 2011 | pmid = 22043109 | pmc = 3203535 | doi = 10.1016/j.tet.2011.07.076 }}</ref> [[ zirconium ]], [[ गैलियम ]], [[ एक अधातु तत्त्व ]], कॉपर, [[ yttrium | यत्रियम]], [[ ब्रोमिन ]], या [[ आयोडीन ]] के द्वि-कार्यात्मक केलेट परिसरों को अक्सर एंटीबॉडी-आधारित [[ पीईटी इमेजिंग | PET प्रतिबिंबन]] में उपयोग के लिए [[ मोनोक्लोनल प्रतिरक्षी ]] के संयुग्मन के लिए उपयोग किया जाता है।<ref>{{cite journal | vauthors = Vosjan MJ, Perk LR, Visser GW, Budde M, Jurek P, Kiefer GE, van Dongen GA | title = द्वि-कार्यात्मक केलेट पी-आइसोथियोसाइनाटोबेंज़िल-डेस्फेरिओक्सामाइन का उपयोग करके पीईटी इमेजिंग के लिए ज़िरकोनियम-89 के साथ मोनोक्लोनल एंटीबॉडी का संयुग्मन और रेडियोलेबलिंग| journal = Nature Protocols | volume = 5 | issue = 4 | pages = 739–43 | date = April 2010 | pmid = 20360768 | doi = 10.1038/nprot.2010.13 | s2cid = 5087493 }}</ref> Meijs et al के अनुसार, ये केलेट कॉम्प्लेक्स अक्सर [[ हेक्साडेंटेट लिगैंड ]] जैसे [[ डेस्फेरिओक्सामाइन बी | डेस्फेरिओक्सामाइन B]] (DFO) के उपयोग को नियोजित करते हैं।<ref>{{Cite journal|last1=Price|first1=Eric W.|last2=Orvig|first2=Chris |date=2014-01-07|title=रेडियोफार्मास्युटिकल्स के लिए केलेटर्स को रेडियोमेटल्स से मिलाना|journal=Chemical Society Reviews|volume=43|issue=1|pages=260–290|doi=10.1039/c3cs60304k|issn=1460-4744|pmid=24173525}}</ref> और डेसरेक्स एट अल के अनुसार, गैडोलीनियम कॉम्प्लेक्स अक्सर DTPA जैसे ऑक्टाडेंटेट लिगैंड्स के उपयोग को नियोजित करते हैं।<ref>{{Cite journal|last1=Parac-Vogt|first1=Tatjana N.|last2=Kimpe|first2=Kristof|last3=Laurent |first3=Sophie|last4=Vander Elst|first4=Luce|last5=Burtea|first5=Carmen|last6=Chen|first6=Feng|last7=Muller |first7=Robert N.|last8=Ni |first8=Yicheng|last9=Verbruggen|first9=Alfons|date=2005-05-06|title=एक संभावित एमआरआई कंट्रास्ट एजेंट का संश्लेषण, लक्षण वर्णन, और फार्माकोकाइनेटिक मूल्यांकन जिसमें एल्ब्यूमिन बाध्यकारी आत्मीयता के साथ दो पैरामैग्नेटिक केंद्र होते हैं|journal=Chemistry: A European Journal|volume=11 |issue=10|pages=3077–3086|doi=10.1002/chem.200401207|issn=0947-6539|pmid=15776492 |url=https://lirias.kuleuven.be/handle/123456789/20303}}</ref> [[ ऑरानोफिन ]], सोने का एक केलेट परिसर, संधिशोथ के उपचार में प्रयोग किया जाता है, और [[ पेनिसिलमाइन ]], जो तांबे के केलेट परिसरों का निर्माण करता है, का उपयोग विल्सन रोग और [[ सिस्टिनुरिया ]] के साथ-साथ दुर्दम्य संधिशोथ के उपचार में किया जाता है।<ref>{{cite journal | vauthors = Kean WF, Hart L, Buchanan WW | title = ऑरानोफिन| journal = British Journal of Rheumatology | volume = 36 | issue = 5 | pages = 560–72 | date = May 1997 | pmid = 9189058 | doi = 10.1093/rheumatology/36.5.560 | doi-access = free }}</ref><ref>{{cite journal | vauthors = Wax PM | title = अमेरिकी स्वास्थ्य देखभाल में केलेशन का वर्तमान उपयोग| journal = Journal of Medical Toxicology | volume = 9 | issue = 4 | pages = 303–307 | date = December 2013 | pmid = 24113860 | pmc = 3846961 | doi = 10.1007/s13181-013-0347-2 }}</ref> | ||
=== अन्य चिकित्सा अनुप्रयोग === | === अन्य चिकित्सा अनुप्रयोग === | ||
आंतों के मार्ग में केलेशन दवाओं और धातु आयनों (पोषण में [[ आहार खनिज ]] के रूप में भी जाना जाता है) के बीच कई अंतःक्रियाओं का कारण है। उदाहरण के तौर पर, [[ टेट्रासाइक्लिन ]] और [[ क्विनोलोन [[ एंटीबायोटिक दवाओं ]] ]] परिवारों की एंटीबायोटिक दवाएं आयरन के चेलेटर हैं<sup>2+</sup>, [[ कैल्शियम ]]<sup>2+</sup>, और [[ मैगनीशियम ]]<sup>2+</sup> आयन।<ref>{{cite journal | vauthors = Campbell NR, Hasinoff BB | title = आयरन सप्लीमेंट्स: ड्रग इंटरेक्शन का एक सामान्य कारण| journal = British Journal of Clinical Pharmacology | volume = 31 | issue = 3 | pages = 251–5 | date = March 1991 | pmid = 2054263 | pmc = 1368348 | doi = 10.1111/j.1365-2125.1991.tb05525.x }}</ref><ref>{{cite journal | vauthors = Lomaestro BM, Bailie GR | title = फ्लोरोक्विनोलोन के साथ अवशोषण बातचीत। 1995 अद्यतन| journal = Drug Safety | volume = 12 | issue = 5 | pages = 314–33 | date = May 1995 | pmid = 7669261 | doi = 10.2165/00002018-199512050-00004 | s2cid = 2006138 }}</ref> | आंतों के मार्ग में केलेशन दवाओं और धातु आयनों (पोषण में [[ आहार खनिज ]] के रूप में भी जाना जाता है) के बीच कई अंतःक्रियाओं का कारण है। उदाहरण के तौर पर, [[ टेट्रासाइक्लिन ]] और [[ क्विनोलोन [[ एंटीबायोटिक दवाओं ]] ]] परिवारों की एंटीबायोटिक दवाएं आयरन के चेलेटर हैं<sup>2+</sup>, [[ कैल्शियम ]]<sup>2+</sup>, और [[ मैगनीशियम ]]<sup>2+</sup> आयन।<ref>{{cite journal | vauthors = Campbell NR, Hasinoff BB | title = आयरन सप्लीमेंट्स: ड्रग इंटरेक्शन का एक सामान्य कारण| journal = British Journal of Clinical Pharmacology | volume = 31 | issue = 3 | pages = 251–5 | date = March 1991 | pmid = 2054263 | pmc = 1368348 | doi = 10.1111/j.1365-2125.1991.tb05525.x }}</ref><ref>{{cite journal | vauthors = Lomaestro BM, Bailie GR | title = फ्लोरोक्विनोलोन के साथ अवशोषण बातचीत। 1995 अद्यतन| journal = Drug Safety | volume = 12 | issue = 5 | pages = 314–33 | date = May 1995 | pmid = 7669261 | doi = 10.2165/00002018-199512050-00004 | s2cid = 2006138 }}</ref> | ||
EDTA, जो कैल्शियम को बांधता है, का उपयोग [[ अतिकैल्शियमरक्तता ]] को कम करने के लिए किया जाता है जो अक्सर [[ बैंड केराटोपैथी ]] के परिणामस्वरूप होता है। फिर [[ कॉर्निया ]] से कैल्शियम को हटाया जा सकता है, जिससे रोगी के लिए दृष्टि की स्पष्टता में कुछ वृद्धि हो सकती है।{{citation needed|date=May 2021}} | EDTA, जो कैल्शियम को बांधता है, का उपयोग [[ अतिकैल्शियमरक्तता ]] को कम करने के लिए किया जाता है जो अक्सर [[ बैंड केराटोपैथी ]] के परिणामस्वरूप होता है। फिर [[ कॉर्निया |श्वेत पटल]] से कैल्शियम को हटाया जा सकता है, जिससे रोगी के लिए दृष्टि की स्पष्टता में कुछ वृद्धि हो सकती है।{{citation needed|date=May 2021}} | ||
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=== कटैलिसीस === | === कटैलिसीस === | ||
सजातीय उत्प्रेरक अक्सर केलेटेड कॉम्प्लेक्स होते हैं। एक प्रतिनिधि उदाहरण [[ नोयोरी असममित हाइड्रोजनीकरण ]] और असममित | सजातीय उत्प्रेरक अक्सर केलेटेड कॉम्प्लेक्स होते हैं। एक प्रतिनिधि उदाहरण [[ नोयोरी असममित हाइड्रोजनीकरण ]] और असममित समावयवीकरण में [[ BINAP ]] (एक बाइडेंटेट [[ फॉस्फीन ]]) का उपयोग है। उत्तरार्द्ध में कृत्रिम मेन्थॉल | (-) - मेन्थॉल के निर्माण का व्यावहारिक उपयोग है। | ||
=== जल मृदुकरण === | === जल मृदुकरण === | ||
साइट्रिक | साइट्रिक अम्ल hu शोधन और चेलेटिंग एजेंट का उपयोग [[ साबुन ]] और कपड़े धोने के [[ डिटर्जेंट ]] में पानी को नरम करने के लिए किया जाता है। एक सामान्य कृत्रिम[[ EDTA ]] है। [[ फॉस्फोनेट ]] भी प्रसिद्ध चेलेटिंग एजेंट हैं। चेलेटर्स का उपयोग जल उपचार कार्यक्रमों और विशेष रूप से [[ भाप इंजीनियरिंग | भाप अभियांत्रिकी]] में किया जाता है, जैसे, [[ बॉयलर जल उपचार प्रणाली ]]: चेलेंट जल उपचार प्रणाली। यद्यपि उपचार को अक्सर नरमी के रूप में संदर्भित किया जाता है, पानी के खनिज सामग्री पर केलेशन का बहुत कम प्रभाव पड़ता है, इसे घुलनशील बनाने और पानी के [[ पीएच | Ph]] स्तर को कम करने के अलावा। | ||
=== उर्वरक === | === उर्वरक === | ||
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== डिक्लेरेशन == | == डिक्लेरेशन == | ||
{{See also|Transmetalation}} | {{See also|Transmetalation}} | ||
डीकेलेशन (या | डीकेलेशन (या D-केलेशन) केलेशन की एक रिवर्स प्रक्रिया है जिसमें एक अवक्षेप बनाने के लिए खनिज एसिड के साथ अम्लीकरण समाधान द्वारा चेलेटिंग एजेंट को पुनर्प्राप्त किया जाता है।<ref>{{Cite journal |last=Ryczkowski |first=Janusz |year=2019 |title=EDTA - संश्लेषण और चयनित अनुप्रयोग|url=https://journals.umcs.pl/aa/article/view/9864/0 |journal=Annales Universitatis Mariae Curie-Sklodowska |volume=74 |issn=2083-358X}}</ref>{{Rp|page=7}} | ||
== व्युत्पत्ति == | == व्युत्पत्ति == | ||
शब्द केलेशन [[ ग्रीक भाषा ]] χηλή, chēlē, जिसका अर्थ | शब्द केलेशन [[ ग्रीक भाषा ]] χηλή, chēlē, जिसका अर्थ पंजा है; लिगेंड्स केंद्रीय परमाणु के चारों ओर एक [[ झींगा मछली ]] के पंजे की तरह स्थित होते हैं। चेलेट शब्द पहली बार 1920 में सर गिल्बर्ट T मॉर्गन और H.D.k ड्रू द्वारा लागू किया गया था, जिन्होंने कहा था: लॉबस्टर या अन्य क्रस्टेशियंस के महान नखर या चेले (ग्रीक भाषा) से व्युत्पन्न विशेषण केलेट, कैलीपर जैसे समूहों के लिए सुझाया गया है। दो सहयोगी इकाइयों के रूप में कार्य करता है और केंद्रीय परमाणु से जुड़ा होता है ताकि [[ heterocyclic | विषमचक्रीय]] वृत्त का उत्पादन किया जा सके।<ref>{{cite journal |last1=Morgan |first1=Gilbert T. |last2=Drew |first2=Harry Dugald Keith | name-list-style = vanc |title=CLXII.-अवशिष्ट आत्मीयता और समन्वय पर शोध। भाग द्वितीय। सेलेनियम और टेल्यूरियम के एसिटाइलैसटोन्स|journal=Journal of the Chemical Society, Transactions |volume=117 |year=1920 |pages=1456–65 |doi=10.1039/ct9201701456 |url=https://zenodo.org/record/1429747 }}</ref> | ||
==यह भी देखें== | ==यह भी देखें== | ||
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Revision as of 01:58, 19 November 2022
केलेशन धातु आयनों के लिए आयनों और अणुओं का एक प्रकार का बंधन है। इसमें एक बहुदंतुर (एकाधिक बंधुआ) लिगैंड और एक एकल केंद्रीय धातु परमाणु के बीच दो या दो से अधिक अलग समन्वय बंधन का गठन या उपस्थिति शामिल है।[1][2] इन लिगैंड्स को चेलेंट, चेलेटर्स, चेलेटिंग घटक या पृथक घटक कहा जाता है। वे आम तौर पर कार्बनिक यौगिक होते हैं, परंतु यह एक आवश्यकता नहीं है, जैसा कि जस्ता के मामले में और विल्सन की बीमारी वाले लोगों में तांबे के अवशोषण को रोकने के लिए रखरखाव चिकित्सा के रूप में इसका उपयोग होता है।Cite error: Invalid <ref> tag; invalid names, e.g. too many
कीलेटीकरण पोषक तत्वों की खुराक प्रदान करने जैसे अनुप्रयोगों में उपयोगी है, शरीर से विषाक्त धातुओं को निकालने के लिए कीलेटीकरण चिकित्सा में, एमआरआई में विपरीत माध्यम के रूप में, सजातीय उत्प्रेरक का उपयोग करके निर्माण में, रासायनिक जल उपचार में धातुओं को हटाने में सहायता करने के लिए, और उर्वरकों में उपयोगी है।
चेलेट प्रभाव
धातु के लिए समान नॉनचेलेटिंग (मोनोडेंटेट) संलग्नी की तुलना में एक धातु आयन के लिए चेलेट प्रभाव की अधिक आत्मीयता है।
चेलेट प्रभाव को रेखांकित करने वाले ऊष्मागतिक सिद्धांतों को एथिलीनडायमाइन (en) बनाम मिथाइलमाइन के लिए तांबे (II) की विषम समानता द्वारा चित्रित किया गया है।
-
Cu2+ + en ⇌ [Cu(en)]2+
(1)
-
Cu2+ + 2 MeNH2 ⇌ [Cu(MeNH2)2]2+
(2)
(1) में एथिलीनडायमाइन कॉपर आयन के साथ एक केलेट संकुल बनाता है। केलेशन का परिणाम स्वरूप पांच-सदस्यीय CuC2N2 वृत्त का निर्माण होता है। (2) में द्विश्वदंती लिगेंड को लगभग एक ही दाता शक्ति के दो डेंटिसिटी मिथाइलमाइन लिगैंड द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है, यह दर्शाता है कि दो प्रतिक्रियाओं में Cu-N आबंध लगभग समान हैं।
चेलेट प्रभाव का वर्णन करने के लिए थर्मोडायनामिक दृष्टिकोण प्रतिक्रिया हेतु संतुलन स्थिरांक पर विचार करता है: संतुलन जितना बड़ा होगा, परिसर की एकाग्रता उतनी ही अधिक होगी।
-
[Cu(en)] = β11[Cu][en]
(3)
-
[Cu(MeNH2)2] = β12[Cu][MeNH2]2
(4)
संकेतन की सरलता के लिए विद्युत प्रभार छोड़ दिया गया है। वर्ग कोष्ठक एकाग्रता को इंगित करते हैं, और परिसर के स्थिरता स्थिरांक के लिए सदस्यता, β, परिसर के स्तुईचिओमेटरी को इंगित करते हैं। जब मिथाइलमाइन की विश्लेषणात्मक सांद्रता एथिलीनडायमाइन की तुलना में दोगुनी होती है और तांबे की सांद्रता दोनों प्रतिक्रियाओं में समान होती है, तो सांद्रता [Cu(en)] सांद्रता [Cu(MeNH)2)2] से बहुत अधिक होती है क्योंकि β11 ≫ β12.
एक संतुलन स्थिरांक, K, मानक गिब्स ऊर्जा से निम्न के द्वारा संबंधित है,
जहां R गैस स्थिरांक है और T केल्विन में तापमान है। प्रतिक्रिया का मानक ऊष्मा परिवर्तन है और मानक एन्ट्रापी (सांख्यिकीय थर्मोडायनामिक्स) परिवर्तन है।
चूँकि दोनों अभिक्रियाओं के लिए एन्थैल्पी लगभग समान होनी चाहिए, दो स्थिरता स्थिरांकों के बीच का अंतर एन्ट्रापी के प्रभावों के कारण होता है। (1) समीकरण में बाईं ओर दो कण हैं और एक दाईं ओर है, जबकि समीकरण (2) में बाईं ओर तीन कण हैं और एक दाईं ओर है। इस अंतर का मतलब है कि जब मोनोडेंटेट संलग्नी के साथ समष्टि बनता है, तब की तुलना में बाइडेंटेट लिगैंड के साथ केलेट समष्टि बनने पर कम एन्ट्रॉपी (ऑर्डर और डिसऑर्डर) खोता है। यह एन्ट्रापी अंतर में योगदान करने वाले कारकों में से एक है। अन्य कारकों में विलायकयोजन परिवर्तन और वृत्त गठन शामिल हैं। प्रभाव को स्पष्ट करने के लिए कुछ प्रयोगात्मक आधार-सामग्री निम्न तालिका में दिखाए गए हैं।[3]
Equilibrium log β Cu2+ + 2 MeNH2 ⇌ Cu(MeNH2)22+ 6.55 −37.4 −57.3 19.9 Cu2+ + en ⇌ Cu(en)2+ 10.62 −60.67 −56.48 −4.19
ये आधार-सामग्री पुष्टि करते हैं कि दो प्रतिक्रियाओं के लिए थैलेपी परिवर्तन लगभग बराबर हैं और केलेट संकुल की अधिक स्थिरता का मुख्य कारण एन्ट्रॉपी शब्द है, जो बहुत कम प्रतिकूल है। आम तौर पर आणविक स्तर पर समाधान में परिवर्तन के संदर्भ में थर्मोडायनामिक मूल्यों के लिए सटीक रूप से हिसाब करना मुश्किल है, लेकिन यह स्पष्ट है कि केलेट प्रभाव मुख्य रूप से एन्ट्रॉपी का प्रभाव है।
गेरोल्ड श्वार्जेनबाक सहित अन्य स्पष्टीकरण,[4] ग्रीनवुड और अर्नशॉ (loc.cit) में चर्चा की गई है।
प्रकृति में
कई जैविक अणु कुछ धातु के पिंजरों को भंग करने की क्षमता प्रदर्शित करते हैं। इस प्रकार, प्रोटीन , पॉलिसैकेराइड और पॉलीन्यूक्लिक एसिड कई धातु आयनों के लिए उत्कृष्ट पॉलीडेंटेट लिगैंड हैं। कार्बनिक मिश्रण जैसे एमिनो रसायन ग्लूटॉमिक अम्ल और हिस्टिडीन, कार्बनिक व्दिअम्लज जैसे मैलेट, और पॉलीपेप्टाइड्स जैसे फाइटोकेलेटिन भी विशिष्ट चेलेटर हैं। इन साहसी चेलेटर के अलावा, कई जैवाणु विशेष रूप से कुछ धातुओं को बांधने के लिए उत्पन्न होते हैं (अगला भाग देखें)।[5][6][7][8]
जैव रसायन और सूक्ष्म जीव विज्ञान में
वस्तुतः सभी धातुएंजाइमों में ऐसी धातुएँ होती हैं जो आमतौर पर पेप्टाइड्स या सहगुणक और प्रोस्थेटिक समूहों के लिए होती हैं।[8] इस तरह के कीलेटन एजेंटों में हीमोग्लोबिन और क्लोरोफिल में पॉरफाइरिन के छल्ले शामिल हैं। कई सूक्ष्मजीवी प्रजातियां पानी में घुलनशील वर्णक उत्पन्न करती हैं जो कि केलेटिंग घटकों के रूप में काम करती हैं, जिन्हें साइडरोफोरस कहा जाता है। उदाहरण के लिए, स्यूडोमोनास की प्रजातियां पाइकोलिन और पाइओवरडाइन को स्रावित करने के लिए जानी जाती हैं जो लोहे को बांधती हैं। एंटरोबैक्टिन , एस्चेरिचिया कोलाई द्वारा निर्मित ई.कोलाई, ज्ञात सबसे मजब