Denticité

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Atome et ligands monodentates

La denticité (du latin dentis, dent, le ligand étant vu comme « mordant » l'atome central) est le nombre d'atomes d'un ligand pouvant se lier à un atome central, en général un métal, dans un complexe[1],[2]. Lorsqu'un seul atome du ligand peut se lier à l'atome central, la denticité du ligand est de un et on parle de ligand « monodentate ». Si à l'inverse le ligand peut se lier à l'atome central via plusieurs atomes, on parle de ligand « polydentate » ou « multidentate ».

La denticité doit être distinguée de l'hapticité : dans la denticité, on parle du nombre de « monoatomes » d'un ligand pouvant se lier à un métal alors que l'hapticité décrit le nombre d'atomes d'un groupe d'atomes, liés entre eux, se liant « globalement » à un atome central, sans que cette liaison soit localisée particulièrement entre l'atome central et l'un des atomes du groupe liant.

Classes de denticité[modifier | modifier le code]

Structure de l'oxaliplatine, un composé pharmaceutique contenant un atome de platine complexé par deux ligands bidentates différents.

Les ligands polydentates sont des agents chélateurs[3] et sont classés selon leur denticité :

  • Les ligands bidentates (parfois aussi appelés didentate) sont des ligands pouvant se lier avec deux de leurs atomes, comme l'éthylènediamine. Deux ligands bidentes sur un octaèdre laissent deux positions possibles (disposition relative des deux sommets libres), l'isomère géométrique avec deux libres cote à cote est dit cis tandis que celui avec deux libres de part et d'autre est dit trans. De plus l'isomère cis présente aussi une chiralité axiale, il y a donc deux énantiomères cis, notés Δ et Λ. Trois ligands bidentes sur un octaèdre forme un objet de chiralité axiale et se présente comme une paire d'énantiomères qui sont dits Δ/Λ.
Bidentate2-3.svg
  • Les ligands tridentates peuvent se lier avec trois de leurs atomes, comme la terpyridine. Les ligands tridentates se lie généralement par deux type de connexions, appelées mer et fac. Les ligands tridentantes cycliques tels que le TACN et le 9-ane-S3 se lient de manière faciale.
  • Les ligands tétradentates peuvent se lier avec quatre de leurs atomes, comme la triéthylènetétramine (abbrégée en trien). Les ligands trétradentates se lie par trois types de connexions dépendantes de la topologie et de la géométrie du centre métallique. Pour des métaux octaédriques, le ligand tétradentate linéaire peut se lier selon trois géométries. Les ligands tétradentates tripodiques, comme tris(2-aminoéthyl)amine, sont plus contraints, et sur un atome octaédrique, ils quittent deux des sites cis. Beaucoup de ligands macrocycliques naturels sont tétradentates, comme la porphyrine dans l'hème.
  • Les ligands pentadentates peuvent se lier via cinq de leurs atomes, comme l'acide éthylènediaminetriacétique.
  • Les ligands hexadentate peuvent se lier via six de leurs atomes, l'exemple le plus connu étant l'EDTA (qui eut aussi agir comme un ligand tétrédentante si seuls ses groupes carboxyles participent au complexe).

On connait aussi des ligands dont la denticité est supérieure à 6. Les ligands 1,4,7,10-tétraazacyclododécane-1,4,7,10-tétraacétate (DOTA) et diéthylène triamine pentaacétate (DTPA) sont octadentates. Ils sont particulièrement utiles pour lier des ions lanthanides qui ont typiquement un nombre de coordination supérieur à 6.

Ligands « linaires » bi-, tri- and tétradentate (rouge) liés à un centre métallique octaédrique. Les structures marquées d'une astérisque sont chirales en raison de l'ossature du ligand tétradentate.

Constantes de stabilité[modifier | modifier le code]

En général, la stabilité d'un complexe métallique est corrélée à la denticité du ligand. Cette stabilité est représentée quantitativement sous la forme de constantes de stabilités. Les ligands hexadentates tendent à se lier plus fortement aux ions métalliques que les ligands de plus faible denticité.

Notes et références[modifier | modifier le code]

  1. (en) « denticity », IUPAC, Compendium of Chemical Terminology (« Gold Book »), 2e éd. (1997). Version corrigée en ligne:  (2006-).
  2. von Zelewsky, A. "Stereochemistry of Coordination Compounds" John Wiley: Chichester, 1995. (ISBN 047195599X).
  3. (en) « chelation », IUPAC, Compendium of Chemical Terminology (« Gold Book »), 2e éd. (1997). Version corrigée en ligne:  (2006-).

Voir aussi[modifier | modifier le code]