齒合度（Denticity）

Posted on 2013/10/16 in 化學, 化學鍵, 物質構造 with 沒有迴響 5,572 views

齒合度（Denticity）
國立新莊高級中學陳偉民退休教師

在配位錯合物中，單一配位基與中心原子鍵結的原子數，稱為齒合度。通常一個配位基中只有一個原子會與金屬鍵結，齒合度就等於一，而這種配位基就稱為單牙基（monodentate或unidentate）。發生鍵結的原子多於一個的配位基，稱為多牙基（polydentate或multidentate）。齒合度和扣數，η（hapticity）不同，當考慮扣數時，一個化學鍵或一系列化學鍵的電子與中心金屬連接，但金屬－配位基的鍵結並未局限於配位基上的單一原子。

齒合度的分類

多牙基是螯合劑或稱鉗合劑（chelating agent），可依其齒合度分類。有些原子無法形成配位基的最大可能鍵數。在那種情況下，配位基有一個或多個結合位置（binding site）未被利用。可以利用這些位置與另一種化學物質鍵結。

● 雙牙基用兩個原子鍵結，乙二胺為其中一例。

● 三牙基用三個原子鍵結，如三聯吡啶（terpyridine，如圖1）、二乙二醇（diethylene glycol，如圖2）都是三牙基。三牙基通常以兩種不同方式連接，分別為「mer」（子午線式）與「fac」（面式），如圖3。環狀三牙基，如1,4,7-三氮環壬烷（其實只有6個碳，其命名源自合成之原料，結構如圖4）及1,4,7-三硫環壬烷（只有6個碳，結構如圖5）只能以面式鍵結。

●四牙基以四個原子進行鍵結，可分為三類：線形、三角架形及環狀，如圖6。三乙四胺（簡寫為trien，如圖7）即為其中一例，屬線形四牙基。三腳架形四牙基，如三（2-乙胺）胺，如圖8，在八面體錯合物中，容易留下兩個順式的位置。許多存在於自然界的巨環配位基是四牙基，原血紅素（heme）中的紫質（porphyrin）即為其中一例。

●五牙基以五個原子進行鍵結，乙二胺三乙酸為其中一例，如圖9。

●六牙基以六個原子進行鍵結，EDTA（如圖10）是其中一例（不過它也能以四牙基的方式鍵結）。

●齒合度大於6的配位基也為人熟知。1,4,7,10-四氮環十二烷-1,4,7,10-四乙酸（簡寫為DOTA，如圖11）及二乙三胺五乙酸（簡寫為DTPA，如圖12）這兩種配位基都是八牙基。它們在與鑭系離子鍵結時特別有用，鑭系離子之典型配位數大於6。

穩定度常數

金屬錯合物之穩定度通常與配位基之齒合度有關。錯合物的穩定度可以用穩定度常數（Stability constants）定量表示。六牙基與金屬離子間的鍵結比齒合度低的配位基強。

參考資料：

http://en.wikipedia.org/wiki/Denticity
Bo C., Fandos R., Feliz M., Hernández C., Otero A., Rodríguez A., Ruiz M. J. , Pastor C., “fac versus mer Coordination for a Tridentate Diethylene Glyclolate Ligand in Tantalum Complexes: A Combined Experimental and Theoretical Study”,Organometallics, 2006, 25 (14), pp 3336–3344
http://en.wikipedia.org/wiki/1,4,7-Triazacyclononane
http://en.wikipedia.org/wiki/1,4,7-Trithiacyclononane
http://144.206.159.178/ft/243/184585/14463000.pdf

Tags: 單牙基, 多牙基, 扣數

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