Denticidad

Número de átomos en un ligando que se unen al átomo central de un complejo de coordinación

Átomo con
ligandos monodentados

En química de coordinación , la denticidad (del latín dentis  'diente') se refiere al número de grupos donantes en un ligando dado que se unen al átomo metálico central en un complejo de coordinación . ^{[1] [2]} En muchos casos, solo un átomo en el ligando se une al metal, por lo que la denticidad es igual a uno, y se dice que el ligando es unidentado o monodentado . Los ligandos con más de un átomo enlazado se denominan multidentados o polidentados . La denticidad de un ligando se describe con la letra griega κ ('kappa'). ^[3] Por ejemplo, κ ⁶ - EDTA describe un ligando EDTA que se coordina a través de 6 átomos no contiguos.

La denticidad es diferente de la hapticidad porque la hapticidad se refiere exclusivamente a ligandos donde los átomos de coordinación son contiguos. En estos casos se utiliza la notación η ('eta'). ^[4] Los ligandos puente utilizan la notación μ ('mu'). ^{[5] [6]}

Clases

Los ligandos polidentados son agentes quelantes ^[7] y se clasifican por su denticidad. Algunos átomos no pueden formar el número máximo posible de enlaces que un ligando podría formar. En ese caso, uno o más sitios de unión del ligando no se utilizan. Dichos sitios se pueden utilizar para formar un enlace con otra especie química .

• Los ligandos bidentados (también llamados didentados) se unen a dos átomos, un ejemplo es la etilendiamina .

Estructura del fármaco Oxaliplatino , que presenta dos ligandos bidentados diferentes.

• Los ligandos tridentados se unen con tres átomos, un ejemplo es la terpiridina . Los ligandos tridentados generalmente se unen a través de dos tipos de conectividad, llamados "mer" y "fac". "fac" significa facial, los átomos donantes están dispuestos en un triángulo alrededor de una cara del octaedro. "mer" significa meridiano, donde los átomos donantes se extienden alrededor de la mitad del octaedro. Los ligandos tridentados cíclicos como TACN y 9-ane-S3 se unen de manera facial.
• Los ligandos cuadridentados o tetradentados se unen con cuatro átomos donantes, un ejemplo es la trietilentetramina (abreviada como trien). Para diferentes geometrías de metal central puede haber diferentes números de isómeros dependiendo de la topología del ligando y la geometría del centro metálico. Para metales octaédricos, el trien tetradentado lineal puede unirse a través de tres geometrías. Los ligandos tetradentados tripodales, por ejemplo, la tris(2-aminoetil)amina , están más restringidos y en los octaedros dejan dos sitios cis (adyacentes entre sí). Muchos ligandos macrocíclicos naturales son tetradentados, un ejemplo es la porfirina en el hemo . En un metal octaédrico, estos dejan dos sitios vacantes opuestos entre sí.
• Los ligandos quin(qui)dentados o pentadentados se unen con cinco átomos, un ejemplo es el ácido etilendiaminotriacético.
• Los ligandos sexidentados o hexadentados se unen con seis átomos, un ejemplo es el EDTA (aunque puede unirse de manera tetradentada).
• Los ligandos con una denticidad superior a 6 son bien conocidos. Los ligandos 1,4,7,10-tetraazaciclododecano-1,4,7,10-tetraacetato (DOTA) y dietilentriamina pentaacetato (DTPA) son octadentados. Son particularmente útiles para la unión de iones lantánidos, que normalmente tienen números de coordinación superiores a 6.

Relación entre ligandos bi-, tri- y tetradentados "lineales" (rojo) unidos a un centro metálico octaédrico. Las estructuras marcadas con * son quirales debido a la estructura principal del ligando tetradentado.

Constantes de estabilidad

En general, la estabilidad de un complejo metálico se correlaciona con la denticidad de los ligandos, lo que puede atribuirse al efecto quelato . Los ligandos polidentados, como los hexa- u octadentados, tienden a unirse a los iones metálicos con mayor fuerza que los ligandos de menor denticidad, debido principalmente a factores entrópicos. Las constantes de estabilidad son una medida cuantitativa para evaluar la estabilidad termodinámica de los complejos de coordinación.

Véase también

• Quelato

Enlaces externos

• Notas de clase sobre quelación con EDTA. PDF de 2,4 MB: diapositiva 3 sobre denticidad

Referencias

1. IUPAC , Compendio de terminología química , 2.ª ed. (el "Libro de oro") (1997). Versión corregida en línea: (2006–) "denticidad". doi :10.1351/goldbook.D01594
2. von Zelewsky, A. "Estereoquímica de compuestos de coordinación" John Wiley: Chichester, 1995. ISBN 047195599X . 
3. IUPAC , Compendio de terminología química , 2.ª edición (el "Libro de oro") (1997). Versión corregida en línea: (2006–) "κ (kappa) en la nomenclatura inorgánica". doi :10.1351/goldbook.K03366
4. IUPAC , Compendio de terminología química , 2.ª edición (el "Libro de oro") (1997). Versión corregida en línea: (2006–) "η (eta o hapto) en la nomenclatura inorgánica". doi :10.1351/goldbook.H01881
5. IUPAC , Compendio de terminología química , 2.ª edición (el "Libro de oro") (1997). Versión corregida en línea: (2006–) "ligando puente". doi :10.1351/goldbook.B00741
6. IUPAC , Compendio de terminología química , 2.ª edición (el "Libro de oro") (1997). Versión corregida en línea: (2006–) "µ- (mu) en la nomenclatura inorgánica". doi :10.1351/goldbook.M03659
7. IUPAC , Compendio de terminología química , 2.ª edición (el "Libro de oro") (1997). Versión corregida en línea: (2006–) "chelation". doi :10.1351/goldbook.C01012