लिगैंड

HCo(CO)₄पांच लिगेंड के साथ

समन्वय रसायन विज्ञान में, एक लिगैंड^{[lower-alpha 1]} एक आयन या अणु (कार्यात्मक समूह) है जो एक केंद्रीय धातु परमाणु को एक समन्वय परिसर बनाने के लिए बांधता है। धातु के साथ संबंध में आमतौर पर एक या अधिक लिगैंड के इलेक्ट्रॉन जोड़े का औपचारिक दान शामिल होता है जो अक्सर लुईस बेस के माध्यम से होता है।^[1] धातु-लिगैंड बंधन की प्रकृति सहसंयोजक बंधन से लेकर आयनिक बंधन तक हो सकती है। इसके अलावा, मेटल-लिगैंड बॉन्ड ऑर्डर एक से तीन तक हो सकता है। लिगैंड्स को लुईस एसिड और बेस के रूप में देखा जाता है, हालांकि दुर्लभ मामलों में लुईस एसिड और बेसिक लिगैंड शामिल होते हैं।^[2]^[3]

धातु और मेटलॉइड लगभग सभी परिस्थितियों में लिगैंड से बंधे होते हैं, हालांकि गैसीय नग्न धातु आयन उच्च निर्वात में उत्पन्न हो सकते हैं। एक जटिल में लिगैंड केंद्रीय परमाणु की प्रतिक्रियाशीलता (रसायन विज्ञान) को निर्देशित करते हैं, जिसमें लिगैंड प्रतिस्थापन दर, स्वयं लिगैंड की प्रतिक्रियाशीलता और रेडॉक्स शामिल 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 शामिल हैं।

लिगैंड्स को कई तरीकों से वर्गीकृत किया जाता है, जिनमें शामिल हैं: चार्ज, आकार (थोक), समन्वय करने वाले परमाणु की पहचान, और धातु को दान किए गए इलेक्ट्रॉनों की संख्या (डेंटिसिटी या हैप्टिसिटी)। एक लिगैंड का आकार उसके लिगैंड कोन कोण द्वारा इंगित किया जाता है।

इतिहास

समन्वय परिसरों की संरचना को 1800 के दशक की शुरुआत से जाना जाता है, जैसे कि प्रशिया ब्लू और कॉपर (II) सल्फेट। महत्वपूर्ण सफलता तब मिली जब अल्फ्रेड वर्नर ने सूत्रों और आइसोमर्स को समेट लिया। उन्होंने दिखाया, अन्य बातों के अलावा, कई कोबाल्ट (III) और क्रोमियम (III) यौगिकों के सूत्रों को समझा जा सकता है यदि धातु में एक 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 किसी को कोबाल्ट अमाइन क्लोराइड में समन्वित और आयनिक क्लोराइड के बीच के अंतर को समझने और पहले के अकथनीय आइसोमर्स में से कई को समझाने की अनुमति देता है। उन्होंने हेक्सोल नामक पहले समन्वय परिसर को ऑप्टिकल आइसोमर्स में हल किया, इस सिद्धांत को उखाड़ फेंका कि चिरायता (रसायन विज्ञान) आवश्यक रूप से कार्बन यौगिकों से जुड़ा था।^[4]^[5]

मजबूत क्षेत्र और कमजोर क्षेत्र लिगेंड

सामान्य तौर पर, लिगेंड्स को इलेक्ट्रॉन दाताओं के रूप में और धातुओं को इलेक्ट्रॉन स्वीकर्ता के रूप में देखा जाता है, अर्थात, क्रमशः लुईस बेस और लुईस एसिड। इस विवरण को कई तरह से अर्ध-मात्राबद्ध किया गया है, उदा। ईसीडब्ल्यू मॉडल। आण्विक कक्षीय सिद्धांत की औपचारिकताओं का उपयोग करके संबंध को अक्सर वर्णित किया जाता है।^[6]^[7] लिगैंड्स और धातु आयनों को कई तरह से व्यवस्थित किया जा सकता है; वन रैंकिंग सिस्टम लिगैंड 'हार्डनेस' पर ध्यान केंद्रित करता है (HSAB सिद्धांत भी देखें | हार्ड/सॉफ्ट एसिड/बेस थ्योरी)। धातु आयन अधिमानतः कुछ लिगेंड को बांधते हैं। सामान्य तौर पर, 'हार्ड' धातु आयन कमजोर फील्ड लिगैंड को पसंद करते हैं, जबकि 'सॉफ्ट' मेटल आयन मजबूत फील्ड लिगैंड को पसंद करते हैं। आणविक कक्षीय सिद्धांत के अनुसार, लिगैंड के HOMO (उच्चतम अधिकृत आणविक कक्षीय) में एक ऊर्जा होनी चाहिए जो धातु अधिमान्य के LUMO (निम्नतम अप्रकाशित आणविक कक्षीय) के साथ ओवरलैप हो। मजबूत क्षेत्र के लिगैंड से बंधे धातु आयन औफबाऊ सिद्धांत का पालन करते हैं, जबकि कमजोर क्षेत्र के लिगैंड से बंधे परिसर हुंड के नियम का पालन करते हैं।

लिगैंड्स के साथ धातु के बंधन के परिणामस्वरूप आणविक ऑर्बिटल्स का एक सेट होता है, जहां धातु को एक नए HOMO और LUMO (परिणामी परिसर के गुणों और प्रतिक्रियाशीलता को परिभाषित करने वाले ऑर्बिटल्स) और 5 d-ऑर्बिटल्स के एक निश्चित क्रम के साथ पहचाना जा सकता है। (जो भरा जा सकता है, या आंशिक रूप से इलेक्ट्रॉनों से भरा हो सकता है)। एक ऑक्टाहेड्रल वातावरण में, 5 अन्यथा डी-ऑर्बिटल्स को 3 और 2 ऑर्बिटल्स के सेट में विभाजित किया जाता है (अधिक गहराई से स्पष्टीकरण के लिए, क्रिस्टल फील्ड थ्योरी देखें):

कम ऊर्जा के 3 कक्षक: d_xy, डी_xzऔर डी_yzतथा
उच्च ऊर्जा के 2 कक्षक: d_z² और डी_x²−y².

डी-ऑर्बिटल्स के इन 2 सेटों के बीच ऊर्जा अंतर को विभाजन पैरामीटर कहा जाता है,_o. का परिमाण_o लिगैंड की क्षेत्र-शक्ति द्वारा निर्धारित किया जाता है: मजबूत क्षेत्र लिगैंड, परिभाषा के अनुसार, Δ . बढ़ाएं_o कमजोर क्षेत्र लिगैंड्स से अधिक। लिगैंड्स को अब . के परिमाण के अनुसार क्रमबद्ध किया जा सकता है_o (तालिका देखें #सामान्य लिगैंड्स के उदाहरण (क्षेत्र शक्ति द्वारा))। लिगैंड्स का यह क्रम सभी धातु आयनों के लिए लगभग अपरिवर्तनीय है और इसे स्पेक्ट्रोकेमिकल श्रृंखला कहा जाता है।

आसपास के टेट्राहेड्रल वाले परिसरों के लिए, डी-ऑर्बिटल्स फिर से दो सेटों में विभाजित हो जाते हैं, लेकिन इस बार उल्टे क्रम में:

कम 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 सेटों के बीच ऊर्जा अंतर को अब . कहा जाता है_t. का परिमाण_t . से छोटा है_o, क्योंकि टेट्राहेड्रल कॉम्प्लेक्स में केवल 4 लिगैंड डी-ऑर्बिटल्स को प्रभावित करते हैं, जबकि ऑक्टाहेड्रल कॉम्प्लेक्स में डी-ऑर्बिटल्स 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, हालांकि, अष्टफलकीय परिसरों के गुण और परिणामी_o प्राथमिक रुचि रही है।

केंद्रीय परमाणु पर डी-ऑर्बिटल्स की व्यवस्था (जैसा कि लिगैंड की 'ताकत' द्वारा निर्धारित किया जाता है), परिणामी परिसरों के लगभग सभी गुणों पर एक मजबूत प्रभाव पड़ता है। उदाहरण के लिए, डी-ऑर्बिटल्स में ऊर्जा अंतर धातु परिसरों के ऑप्टिकल अवशोषण स्पेक्ट्रा में एक मजबूत प्रभाव डालता है। यह पता चला है कि महत्वपूर्ण 3 डी-कक्षीय वर्ण वाले ऑर्बिटल्स पर कब्जा करने वाले वैलेंस इलेक्ट्रॉन स्पेक्ट्रम के 400-800 एनएम क्षेत्र (यूवी-दृश्यमान रेंज) में अवशोषित होते हैं। इन इलेक्ट्रॉनों द्वारा प्रकाश का अवशोषण (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 जमीनी स्थिति से सहसंबद्ध किया जा सकता है, जो संबंध गुणों को दर्शाता है। लिगैंड्स का। लिगैंड्स की क्षेत्र-शक्ति के एक कार्य के रूप में डी-ऑर्बिटल्स की (सापेक्ष) ऊर्जा में सापेक्ष परिवर्तन को तानबे-सुगानो आरेखों में वर्णित किया गया है।

ऐसे मामलों में जहां लिगैंड में कम ऊर्जा LUMO होती है, ऐसे ऑर्बिटल्स भी बॉन्डिंग में भाग लेते हैं। धातु-लिगैंड बंधन को बैक-बॉन्डिंग नामक प्रक्रिया में इलेक्ट्रॉन घनत्व के औपचारिक दान द्वारा वापस लिगैंड में स्थिर किया जा सकता है। इस मामले में एक भरा हुआ, केंद्रीय-परमाणु-आधारित कक्षीय (समन्वित) लिगैंड के LUMO में घनत्व दान करता है। कार्बन मोनोऑक्साइड एक प्रमुख उदाहरण है जो एक लिगैंड है जो बैक-डोनेशन के माध्यम से धातुओं को संलग्न करता है। पूरक रूप से, पीआई-समरूपता के कम-ऊर्जा से भरे ऑर्बिटल्स वाले लिगैंड्स पाई-डोनर के रूप में काम कर सकते हैं।

File:Metal-EDTA.svg

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

File:CoA6Cl3.png

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 (या 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 | एम.एल.एच. हरा और इस धारणा पर आधारित है कि तीन बुनियादी प्रकार [लिगैंड्स] हैं... प्रतीकों एल, एक्स, और जेड द्वारा दर्शाए गए हैं, जो क्रमशः 2-इलेक्ट्रॉन, 1-इलेक्ट्रॉन और 0-इलेक्ट्रॉन तटस्थ लिगैंड के अनुरूप हैं।^[8]^[9] विचार के योग्य एक अन्य प्रकार का लिगैंड एलएक्स लिगैंड है, जो कि इस्तेमाल किए गए पारंपरिक प्रतिनिधित्व से उम्मीद के मुताबिक एनवीई (वैलेंस इलेक्ट्रॉनों की संख्या) की आवश्यकता होने पर तीन इलेक्ट्रॉनों का दान करेगा। उदाहरण एल्कोक्सी लिगैंड है (जिसे नियमित रूप से एक्स लिगैंड के रूप में भी जाना जाता है)। एल लिगेंड्स चार्ज-न्यूट्रल अग्रदूतों से प्राप्त होते हैं और एमाइन, फॉस्फीन, कार्बन मोनोऑक्साइड, एन द्वारा दर्शाए जाते हैं।₂, और अल्केन्स। एक्स लिगैंड आमतौर पर क्लोराइड जैसे आयनिक अग्रदूतों से प्राप्त होते हैं लेकिन इसमें लिगैंड शामिल होते हैं जहां आयनों के लवण वास्तव में मौजूद नहीं होते हैं जैसे हाइड्राइड और अल्किल। इस प्रकार, जटिल वास्का का परिसर|IrCl(CO)(PPh .)₃)₂एक MXL . के रूप में वर्गीकृत किया गया है₃ सीओ और दो पीपीएच के बाद से जटिल,₃ लिगैंड्स को एलएस के रूप में वर्गीकृत किया जाता है। H . का ऑक्सीडेटिव जोड़₂ से IrCl(CO)(PPh .)₃)₂ एक 18e . देता है एमएल₃X₃ उत्पाद, आईआरसीएलएच₂(सीओ) (पीपीएच₃)₂. ईडीटीए⁴⁻ को L . के रूप में वर्गीकृत किया गया है₂X₄ लिगैंड, क्योंकि इसमें चार आयन और दो तटस्थ दाता स्थल हैं। Cyclopentadienyl को L . के रूप में वर्गीकृत किया गया है₂एक्स लिगैंड।^[10]

पॉलीडेंटेट और पॉलीहैप्टो लिगैंड रूपांकनों और नामकरण

डेंटिसिटी

डेंटिसिटी (कप्पा | κ द्वारा दर्शाया गया) गैर-सन्निहित दाता साइटों के माध्यम से एक धातु के लिए एक लिगैंड बांड की संख्या को संदर्भित करता है। कई लिगैंड कई साइटों के माध्यम से धातु आयनों को बांधने में सक्षम होते हैं, आमतौर पर क्योंकि लिगैंड में एक से अधिक परमाणुओं पर एकाकी जोड़े होते हैं। एक से अधिक परमाणुओं के माध्यम से बंधे हुए लिगैंड्स को अक्सर केलेशन 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 एंगल 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 (-CHH) के साथ जोड़ने से प्राप्त होता है₂चौधरी₂-) लिंकर। पॉलीडेंटेट लिगैंड का एक उत्कृष्ट उदाहरण हेक्साडेंटेट चेलेटिंग एजेंट ईडीटीए है, जो छह साइटों के माध्यम से बंधन करने में सक्षम है, पूरी तरह से कुछ धातुओं के आसपास। एक पॉलीडेंटेट लिगैंड एक धातु केंद्र से जितनी बार बंधता है, उसे . द्वारा दर्शाया जाता हैⁿ , जहां n उन साइटों की संख्या को इंगित करता है जिनके द्वारा एक लिगैंड एक धातु से जुड़ता है। ईडीटीए⁴⁻, जब यह षट्भुज होता है, तो κ . के रूप में बांधता है⁶-लिगैंड, एमाइन और कार्बोक्सिलेट ऑक्सीजन परमाणु सन्निहित नहीं हैं। व्यवहार में, लिगैंड का n मान स्पष्ट रूप से इंगित नहीं किया जाता है, बल्कि माना जाता है। एक chelating प्रणाली की बाध्यकारी आत्मीयता chelating कोण या काटने के कोण पर निर्भर करती है।

पॉलीडेंटेट लिगैंड्स के कॉम्प्लेक्स को केलेट कॉम्प्लेक्स कहा जाता है। वे डेंटिसिटी लिगेंड्स से प्राप्त परिसरों की तुलना में अधिक स्थिर होते हैं। यह बढ़ी हुई स्थिरता, केलेट प्रभाव, को आमतौर पर 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 घेरता है और उससे बंधता है, तो केंद्रीय परमाणु एक बड़े वलय के केंद्र में रहता है।^{[clarification needed]} जितना अधिक कठोर और इसकी दंतता जितनी अधिक होगी, मैक्रोसाइक्लिक कॉम्प्लेक्स उतना ही अधिक निष्क्रिय होगा। हेम एक अच्छा उदाहरण है: लोहे का परमाणु पोर्फिरीन मैक्रोसायकल के केंद्र में होता है, जो टेट्रापायरोल मैक्रोसायकल के चार नाइट्रोजन परमाणुओं से बंधा होता है। निकल का बहुत ही स्थिर डाइमिथाइलग्लॉक्सिमेट कॉम्प्लेक्स एक सिंथेटिक मैक्रोसायकल है जो डाइमिथाइलग्लॉक्सिम के आयनों से प्राप्त होता है।

हैप्टिसिटी

हैप्टिसिटी (एटा (अक्षर)|η द्वारा दर्शाया गया) सन्निहित परमाणुओं की संख्या को संदर्भित करता है जिसमें एक दाता स्थल होता है और एक धातु केंद्र से जुड़ा होता है। ब्यूटाडीन दोनों η बनाता है² और h⁴ धातु से जुड़े कार्बन परमाणुओं की संख्या के आधार पर कॉम्प्लेक्स।^[10]

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।^[11]

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 या तो सल्फर परमाणु या नाइट्रोजन परमाणु से जुड़ सकता है। इस तरह के यौगिक लिंकेज आइसोमेरिज्म को जन्म देते हैं। पॉलीफंक्शनल लिगैंड, विशेष रूप से प्रोटीन देखें, विभिन्न आइसोमर बनाने के लिए विभिन्न लिगैंड परमाणुओं के माध्यम से एक धातु केंद्र से बंध सकते हैं।

ब्रिजिंग लिगैंड

एक ब्रिजिंग लिगैंड दो या दो से अधिक धातु केंद्रों को जोड़ता है। सरल सूत्रों के साथ लगभग सभी अकार्बनिक ठोस समन्वय बहुलक होते हैं, जिसमें धातु आयन केंद्र होते हैं जो ब्रिजिंग लिगैंड से जुड़े होते हैं। सामग्रियों के इस समूह में सभी निर्जल बाइनरी मेटल आयन हैलाइड और स्यूडोहैलाइड शामिल हैं। ब्रिजिंग लिगैंड भी समाधान में बने रहते हैं। कार्बोनेट जैसे पॉलीएटोमिक लिगैंड अस्पष्ट होते हैं और इस प्रकार अक्सर एक साथ दो या तीन धातुओं से बंधे पाए जाते हैं। धातु को जोड़ने वाले परमाणुओं को कभी-कभी उपसर्ग mu (अक्षर)|μ 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, कार्यात्मक बहुधातु असेंबलियों के निर्माण के लिए बिल्डिंग ब्लॉक्स के रूप में उनके संभावित उपयोग के कारण काफी रुचि आकर्षित कर रहे हैं।^[12]

बाइन्यूक्लिएटिंग लिगैंड

बाइन्यूक्लिएटिंग लिगैंड्स दो धातु आयनों को बांधते हैं।^[13] आमतौर पर 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 बंधन

कुछ लिगैंड एक ही परमाणु के माध्यम से एक धातु केंद्र से बंध सकते हैं, लेकिन एक अलग संख्या में एकाकी जोड़े के साथ। मेटल लिगैंड बॉन्ड के बॉन्ड ऑर्डर को मेटल लिगैंड बॉन्ड एंगल (M−X−R) के माध्यम से अलग किया जा सकता है। इस बंधन कोण को अक्सर रेखीय या मुड़ा हुआ कहा जाता है और आगे की चर्चा के साथ उस डिग्री से संबंधित है जिस पर कोण मुड़ा हुआ 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। हालाँकि, यदि एक या दोनों एकाकी जोड़े नॉनबॉन्डिंग हैं तो M−N−R बॉन्ड मुड़ा हुआ है और मोड़ की सीमा यह बताती है कि कितनी pi बॉन्डिंग हो सकती है। मैं¹-नाइट्रिक ऑक्साइड एक धातु केंद्र के साथ रैखिक या मुड़े हुए तरीके से समन्वय कर सकता है।

स्पेक्टेटर लिगैंड

एक दर्शक लिगैंड एक कसकर समन्वयित पॉलीडेंटेट लिगैंड 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। उनका उपयोग कई कारणों से किया जाता है, दोनों व्यावहारिक और अकादमिक। व्यावहारिक पक्ष पर, वे धातु उत्प्रेरक की चयनात्मकता को प्रभावित करते हैं, उदाहरण के लिए, हाइड्रोफॉर्माइलेशन में। अकादमिक हित में, 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 अक्सर भारी लिगेंड को नियोजित किया जाता है। बेशक अत्यधिक स्टेरिक बल्क कुछ लिगेंड के समन्वय को रोक सकता है।

File:1,3-bis(2,4,6-trimethylphenyl)imidazol-2-ylidene (aka IMes).png

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। अक्सर 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 समूह होते हैं और कॉम्प्लेक्स बनाते हैं जहां इनमें से एक आसानी से धातु केंद्र से विस्थापित हो जाता है जबकि दूसरा मजबूती से बाध्य रहता है, एक ऐसा व्यवहार जो अधिक के उपयोग की तुलना में उत्प्रेरक की प्रतिक्रियाशीलता को बढ़ाने के लिए पाया गया है। पारंपरिक लिगैंड्स।

गैर-निर्दोष लिगैंड

गैर-निर्दोष लिगैंड धातुओं के साथ इस तरह से बंधते हैं कि धातु केंद्र और लिगैंड के बीच इलेक्ट्रॉन घनत्व का वितरण स्पष्ट नहीं है। गैर-निर्दोष लिगैंड्स के संबंध का वर्णन करने में अक्सर कई अनुनाद (रसायन विज्ञान) लिखना शामिल होता है जिनका समग्र राज्य में आंशिक योगदान होता है।

सामान्य लिगैंड्स

वस्तुतः प्रत्येक अणु और प्रत्येक आयन धातुओं के लिए (या समन्वयित) लिगैंड के रूप में कार्य कर सकता है। मोनोडेंटेट लिगैंड्स में लगभग सभी आयन और सभी सरल लुईस बेस शामिल 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, चाहे वे आयनिक हों (एल्कोऑक्साइड | आरओ .)⁻ और कार्बोक्जिलेट|RCO⁻
₂) या तटस्थ (ईथर|R₂ओ, थियोथेर|आर₂एस, अमीन|आर_3−xराष्ट्रीय राजमार्ग_x, और फॉस्फीन|R₃पी)। कुछ लिगेंड्स के स्टेरिक गुणों का मूल्यांकन उनके शंकु कोणों के आधार पर किया जाता है।

शास्त्रीय लुईस ठिकानों और आयनों से परे, सभी असंतृप्त अणु भी लिगैंड होते हैं, जो समन्वय बंधन बनाने में अपने पीआई इलेक्ट्रॉनों का उपयोग करते हैं। इसके अलावा, धातुएँ बंधों से बंध 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 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 कमजोर क्षेत्र के लिगेंड):

Ligand	formula (bonding atom(s) in bold)	Charge	Most common denticity	Remark(s)
Iodide (iodo)	I⁻	monoanionic	monodentate
Bromide (bromido)	Br⁻	monoanionic	monodentate
Sulfide (thio or less commonly "bridging thiolate")	S²⁻	dianionic	monodentate (M=S), or bidentate bridging (M−S−M')
Thiocyanate (S-thiocyanato)	S−CN⁻	monoanionic	monodentate	ambidentate (see also isothiocyanate, below)
Chloride (chlorido)	Cl⁻	monoanionic	monodentate	also found bridging
Nitrate (nitrato)	O−NO⁻ ₂	monoanionic	monodentate
Azide (azido)	N−N⁻ ₂	monoanionic	monodentate	Very Toxic
Fluoride (fluoro)	F⁻	monoanionic	monodentate
Hydroxide (hydroxido)	O−H⁻	monoanionic	monodentate	often found as a bridging ligand
Oxalate (oxalato)	[O−CO−CO−O]²⁻	dianionic	bidentate
Water (aqua)	O−H₂	neutral	monodentate
Nitrite (nitrito)	O−N−O⁻	monoanionic	monodentate	ambidentate (see also nitro)
Isothiocyanate (isothiocyanato)	N=C=S⁻	monoanionic	monodentate	ambidentate (see also thiocyanate, above)
Acetonitrile (acetonitrilo)	CH₃CN	neutral	monodentate
Pyridine (py)	C₅H₅N	neutral	monodentate
Ammonia (ammine or less commonly "ammino")	NH₃	neutral	monodentate
Ethylenediamine (en)	NH₂−CH₂−CH₂−NH₂	neutral	bidentate
2,2'-Bipyridine (bipy)	NC₅H₄−C₅H₄N	neutral	bidentate	easily reduced to its (radical) anion or even to its dianion
1,10-Phenanthroline (phen)	C₁₂H₈N₂	neutral	bidentate
Nitrite (nitro)	N−O⁻ ₂	monoanionic	monodentate	ambidentate (see also nitrito)
Triphenylphosphine	P−(C₆H₅)₃	neutral	monodentate
Cyanide (cyano)	C≡N⁻ N≡C⁻	monoanionic	monodentate	can bridge between metals (both metals bound to C, or one to C and one to N)
Carbon monoxide (carbonyl)	–CO, others	neutral	monodentate	can bridge between metals (both metals bound to C)

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।

Ligand	Formula (bonding atom(s) in bold)	Charge	Most common denticity	Remark(s)
Acetylacetonate (acac)	CH₃−CO−CH₂−CO−CH₃	monoanionic	bidentate	In general bidentate, bound through both oxygens, but sometimes bound through the central carbon only, see also analogous ketimine analogues
Alkenes	R₂C=CR₂	neutral		compounds with a C−C double bond
Aminopolycarboxylic acids (APCAs)
BAPTA (1,2-bis(o-aminophenoxy)ethane-N,N,N',N'-tetraacetic acid)
Benzene	C₆H₆	neutral		and other arenes
1,2-Bis(diphenylphosphino)ethane (dppe)	(C₆H₅)₂P−C₂H₄−P(C₆H₅)₂	neutral	bidentate
1,1-Bis(diphenylphosphino)methane (dppm)	(C₆H₅)₂P−CH₂−P(C₆H₅)₂	neutral		Can bond to two metal atoms at once, forming dimers
Corroles			tetradentate
Crown ethers		neutral		primarily for alkali and alkaline earth metal cations
2,2,2-cryptand			hexadentate	primarily for alkali and alkaline earth metal cations
Cryptates		neutral
Cyclopentadienyl (Cp)	C ₅H⁻ ₅	monoanionic		Although monoanionic, by the nature of its occupied molecular orbitals, it is capable of acting as a tridentate ligand.
Diethylenetriamine (dien)	C₄H₁₃N₃	neutral	tridentate	related to TACN, but not constrained to facial complexation
Dimethylglyoximate (dmgH⁻)		monoanionic
1,4,7,10-tetraazacyclododecane-1,4,7,10-tetraacetic acid (DOTA)
Diethylenetriaminepentaacetic acid (DTPA) (pentetic acid)
Ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA) (edta⁴⁻)	(⁻OOC−CH₂)₂N−C₂H₄−N(CH₂-COO⁻)₂	tetraanionic	hexadentate
Ethylenediaminetriacetate	⁻OOC−CH₂NH−C₂H₄−N(CH₂-COO⁻)₂	trianionic	pentadentate
Ethyleneglycolbis(oxyethylenenitrilo)tetraacetate (egta⁴⁻)	(⁻OOC−CH₂)₂N−C₂H₄−O−C₂H₄−O−C₂H₄−N(CH₂−COO⁻)₂	tetraanionic	octodentate
Fura-2
Glycinate (glycinato)	NH₂CH₂COO⁻	monoanionic	bidentate	other α-amino acid anions are comparable (but chiral)
Heme		dianionic	tetradentate	macrocyclic ligand
Iminodiacetic acid (IDA)			tridentate	Used extensively to make radiotracers for scintigraphy by complexing the metastable radionuclide technetium-99m. For example, in cholescintigraphy, HIDA, BrIDA, PIPIDA, and DISIDA are used
Nicotianamine				Ubiquitous in higher plants
Nitrosyl	NO⁺	cationic		bent (1e⁻) and linear (3e⁻) bonding mode
Nitrilotriacetic acid (NTA)
Oxo	O²⁻	dianion	monodentate	sometimes bridging
Pyrazine	N₂C₄H₄	neutral	ditopic	sometimes bridging
Scorpionate ligand			tridentate
Sulfite	O−SO²⁻ ₂ S−O²⁻ ₃	monoanionic	monodentate	ambidentate
2,2';6',2″-Terpyridine (terpy)	NC₅H₄−C₅H₃N−C₅H₄N	neutral	tridentate	meridional bonding only
Triazacyclononane (tacn)	(C₂H₄)₃(NR)₃	neutral	tridentate	macrocyclic ligand see also the N,N′,N″-trimethylated analogue
Tricyclohexylphosphine	P(C₆H₁₁)₃ or PCy₃	neutral	monodentate
Triethylenetetramine (trien)	C₆H₁₈N₄	neutral	tetradentate
Trimethylphosphine	P(CH₃)₃	neutral	monodentate
Tris(o-tolyl)phosphine	P(o-tolyl)₃	neutral	monodentate
Tris(2-aminoethyl)amine (tren)	(NH₂CH₂CH₂)₃N	neutral	tetradentate
Tris(2-diphenylphosphineethyl)amine (np₃)		neutral	tetradentate
Tropylium	C ₇H⁺ ₇	cationic
Carbon dioxide	–CO₂, others	neutral		see metal carbon dioxide complex

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