Transition metal imidazole complex
ಪರಿವರ್ತನೆಯ ಲೋಹದ ಇಮಿಡಾಜೋಲ್ ಸಂಕೀರ್ಣವು ಒಂದು ಅಥವಾ ಹೆಚ್ಚು ಇಮಿಡಾಜೋಲ್ ಲಿಗಂಡ್ಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಸಮನ್ವಯ ಸಂಕೀರ್ಣವಾಗಿದೆ. ಇಮಿಡಾಜೋಲ್ನ ಸಂಕೀರ್ಣಗಳು ಕಡಿಮೆ ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಪ್ರಾಮುಖ್ಯತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ. ಇದಕ್ಕೆ ವ್ಯತಿರಿಕ್ತವಾಗಿ, ಇಮಿಡಾಜೋಲ್ ಉತ್ಪನ್ನಗಳು, ವಿಶೇಷವಾಗಿ ಹಿಸ್ಟಿಡಿನ್, ಜೀವಶಾಸ್ತ್ರದಲ್ಲಿ ವ್ಯಾಪಕವಾದ ಲಿಗಂಡ್ಗಳಾಗಿವೆ, ಅಲ್ಲಿ ಅವು ಲೋಹದ ಕೋಫ್ಯಾಕ್ಟರ್ಗಳನ್ನು ಬಂಧಿಸುತ್ತವೆ. ಬಂಧ ಮತ್ತು ರಚನೆಯು ಇಮಿಡಾಜೋಲ್ನ ಇಮೈನ್ ಸಾರಜನಕವು (ಎಚ್ಸಿ = ಎನ್-ಸಿಎಚ್) ಮಾತ್ರ ಕ್ಷಾರವಾಗಿದೆ, ಮತ್ತು ಈ ಸಾರಜನಕವು ಲೋಹದ ಅಯಾನುಗಳೊಂದಿಗೆ ಬಂಧಿಸುತ್ತದೆ. ಪಿರೋಲ್ ತರಹದ ಸಾರಜನಕವು (ಎಚ್ಸಿ-ಎನ್ಎಚ್-ಸಿಎಚ್) ಲೋಹದಿಂದ ದೂರ ಹೋಗುತ್ತದೆ. ಪ್ರೋಟೋನೇಟೆಡ್ ಇಮಿಡಾಜೋಲಿಯಂ ಕ್ಯಾಟಯಾನ್ನ ಪಿಕೆಎ ಸುಮಾರು 6.95 ಆಗಿದೆ, ಇದು ಇಮಿಡಾಜೋಲ್ನ ಮೂಲಭೂತತೆಯು ಪಿರಿಡಿನ್ (ಪಿರಿಡಿನಿಯಂನ ಪಿಕೆಎ = 5.23) ಮತ್ತು ಅಮೋನಿಯಾ (ಪಿಕೆಎ = 9,24 ಅಮೋನಿಯಂ) ನಡುವೆ ಮಧ್ಯಂತರವಾಗಿದೆ ಎಂದು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ. ಇಮಿಡಾಜೋಲ್ನ ದಾನಿ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಅದರ ಸಂಕೀರ್ಣಗಳ ರೆಡಾಕ್ಸ್ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳಿಂದಲೂ ಸೂಚಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಇಮಿಡಾಜೋಲ್ ಒಂದು ಶುದ್ಧ ಸಿಗ್ಮಾ-ಡೋನರ್ ಲಿಗಂಡ್ ಆಗಿದೆ. ಲೋಹದ-ಇಮಿಡಾಜೋಲ್ ಸಂಕೀರ್ಣಗಳಲ್ಲಿ ಪೈ ಬ್ಯಾಕ್ಬಾಂಡಿಂಗ್ಗೆ ಯಾವುದೇ ಪುರಾವೆಗಳಿಲ್ಲ, ಇದು ಪೈ-ಡೋನರ್ ಪೈರೋಲ್ ತರಹದ ಎನ್ಎಚ್ ಕೇಂದ್ರದ ಉಪಸ್ಥಿತಿಗೆ ಕಾರಣವೆಂದು ಹೇಳಬಹುದು. ಈ ಕಾರಣಕ್ಕಾಗಿ, ಇಮಿಡಾಜೋಲ್ ಅನ್ನು ಗಟ್ಟಿಯಾದ ಲಿಗಂಡ್ ಎಂದು ವರ್ಗೀಕರಿಸಬಹುದು. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಕಡಿಮೆ-ವಾಲೆಂಟ್ ಲೋಹಗಳು ಮತ್ತು ಇಮಿಡಾಜೋಲ್ ನಡುವಿನ ಸಂಕೀರ್ಣಗಳು ಚಿರಪರಿಚಿತವಾಗಿವೆ, ಉದಾಹರಣೆಗೆ, [ರೀ (ಇಮಿಡಾಜೋಲ್) 3 (ಸಿಒ) 3] +. ಇಮಿಡಾಜೋಲ್ ಒಂದು ಸಾಂದ್ರವಾದ, ಚಪ್ಪಟೆಯಾದ ಲಿಗಂಡ್ ಆಗಿದೆ. ಆರು ಇಮಿಡಾಜೋಲ್ ಲಿಗಂಡ್ಗಳು ಆಕ್ಟಾಹೆಡ್ರಲ್ ಲೋಹದ ಕೇಂದ್ರಗಳ ಸುತ್ತ ಆರಾಮವಾಗಿ ಹೊಂದಿಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ, ಉದಾಹರಣೆಗೆ, [ಫೆ (ಇಮಿಡಾಜೋಲ್) 6] 2 +. ಎಂ-ಎನ್ (ಇಮಿಡಾಜೋಲ್) ಬಂಧವು ಮುಕ್ತವಾಗಿ ತಿರುಗುತ್ತದೆ. ಹೋಮೋಲೆಪ್ಟಿಕ್ ಆಕ್ಟಾಹೆಡ್ರಲ್ ಸಂಕೀರ್ಣಗಳನ್ನು ಈ ಕೆಳಗಿನ ವಿವರಗಳಿಗೆ ಎಕ್ಸ್-ರೇ ಸ್ಫಟಿಕಶಾಸ್ತ್ರದಿಂದ ನಿರೂಪಿಸಲಾಗಿದೆಃ ಫೆ2 +, ಕೋ2 +, ನಿ2 +, ಝಡ್ಎನ್2 +, ಸಿಡಿ2 +. ರು2 + ಮತ್ತು ರು3 + ಎರಡರ ಹೆಕ್ಸಾಕಿಸ್ ಸಂಕೀರ್ಣಗಳೂ ಸಹ ಪ್ರಸಿದ್ಧವಾಗಿವೆ. Cu2 +, Pd2 +, ಮತ್ತು Pt2 + ಗಳು ಹೋಮೋಲೆಪ್ಟಿಕ್ ಸ್ಕ್ವೇರ್ ಪ್ಲ್ಯಾನರ್ ಸಂಕೀರ್ಣಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತವೆ. Zn2 +, ಹೆಕ್ಸಾಕಿಸ್ ಸಂಕೀರ್ಣವಾಗಿ ಸ್ಫಟಿಕೀಕರಣಗೊಂಡಿದ್ದರೂ, ಹೆಚ್ಚು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಚತುಷ್ಫಲಕೀಯ ಸಂಕೀರ್ಣವನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ. ಬದಲಿ ಇಮಿಡಾಜೋಲ್ಗಳಾದ ಎನ್-ಮೆಥಿಲಿಮಿಡಾಜೋಲ್ನ ಸಂಕೀರ್ಣಗಳು ಇಮಿಡಾಜೋಲ್ಗಿಂತ ಸ್ವಲ್ಪ ಹೆಚ್ಚು ಕ್ಷಾರೀಯವಾಗಿರುತ್ತವೆ ಆದರೆ ಹೆಚ್ಚು ಲಿಪೊಫಿಲಿಕ್ ಆಗಿದ್ದರೆ ಹೋಲುತ್ತವೆ. [M (ಇಮಿಡಾಜೋಲ್-1-R) 6] 2 + ನ ಅನೇಕ ಲವಣಗಳು ತಿಳಿದಿವೆ (R = ಆಲ್ಕೈಲ್, ವಿನೈಲ್, ಇತ್ಯಾದಿ). ಆಕ್ಟಾಹೆಡ್ರಲ್ ಸಂಕೀರ್ಣಗಳಲ್ಲಿನ 2-ಮೀಥೈಲ್ ಗುಂಪು ಮತ್ತು ಇತರ ಲಿಗಂಡ್ಗಳ ನಡುವಿನ ಸ್ಟೆರಿಕ್ ಘರ್ಷಣೆಯಿಂದಾಗಿ 2-ಮಿಥೈಲಿಮಿಡಾಜೋಲ್ಗಳು ಸ್ವಲ್ಪಮಟ್ಟಿಗೆ ಬೃಹತ್ ಲಿಗಂಡ್ಗಳಾಗಿವೆ. ಮಾರ್ಪಡಿಸಿದ ಬೆಂಜಿಮಿಡಾಜೋಲ್ ಲಿಗಂಡ್ ವಿಟಮಿನ್ ಬಿ12ನ ಎಲ್ಲಾ ಆವೃತ್ತಿಗಳಲ್ಲಿ ಕಂಡುಬರುತ್ತದೆ. ಹಿಸ್ಟಿಡಿನ್ ಸಂಕೀರ್ಣಗಳು ಪರಿವರ್ತನೆಯ ಲೋಹದ ಅಮೈನೊ ಆಮ್ಲ ಸಂಕೀರ್ಣಗಳ ಪ್ರಮುಖ ಉಪವಿಭಾಗವನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿವೆ. ಇತರ 3-ಬದಲಿ ಇಮಿಡಾಜೋಲ್ಗಳೊಂದಿಗೆ ಸಮಾನವಾಗಿ, ಹಿಸ್ಟಿಡಿನ್ ಎರಡು ಸಮಾನವಲ್ಲದ ಟೌಟೋಮರ್ಗಳ ಮೂಲಕ ಲೋಹಗಳೊಂದಿಗೆ ಸಂಯೋಜಿಸಬಹುದು. ಮುಕ್ತ ಅಮೈನೋ ಆಮ್ಲವು ಇಮಿಡಾಜೋಲ್ ಮತ್ತು ಕಾರ್ಬಾಕ್ಸಿಲೇಟ್ ಮತ್ತು ಅಮೈನ್ಗಳೆರಡರ ಮೂಲಕ ಸಮನ್ವಯಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ಪ್ರೋಟೀನ್ಗಳಲ್ಲಿನ ಹಿಸ್ಟಿಡಿನ್ ಅವಶೇಷಗಳ ಇಮಿಡಾಜೋಲ್ ಅಡ್ಡ ಸರಪಳಿಯು ಲೋಹದ ಅಯಾನುಗಳಿಗೆ ಸಾಮಾನ್ಯ ಬಂಧಿಸುವ ತಾಣಗಳಾಗಿವೆ. ಮುಕ್ತ ಅಮೈನೋ ಆಮ್ಲಕ್ಕಿಂತ ಭಿನ್ನವಾಗಿ, ಹಿಸ್ಟಿಡಿನ್ ಶೇಷವು (ಅಂದರೆ, ಪೆಪ್ಟೈಡ್ ಅಥವಾ ಪ್ರೋಟೀನ್ನ ಒಂದು ಘಟಕವಾಗಿ), ಇಮಿಡಾಜೋಲ್ ಬದಲಿ ಮೂಲಕ ಮಾತ್ರ ಸಂಯೋಜಿಸುತ್ತದೆ. ಉದಾಹರಣೆಗಳಲ್ಲಿ ಮೈಯೋಗ್ಲೋಬಿನ್ (ಫೆ), ಕಾರ್ಬೊನಿಕ್ ಅನ್ಹೈಡ್ರೇಸ್ (ಝೆಡ್ಎನ್), ಅಜುರಿನ್ (ಕ್ಯು), ಮತ್ತು ಆಲ್ಫಾ-ಕೀಟೋಗ್ಲುಟರೇಟ್-ಅವಲಂಬಿತ ಹೈಡ್ರಾಕ್ಸಿಲೇಸ್ಗಳು (ಫೆ) ಸೇರಿವೆ. ಪಾಲಿಹಿಸ್ಟಿಡಿನ್-ಟ್ಯಾಗ್ ("ಅವನ ಟ್ಯಾಗ್") ಎಂಬುದು ಶುದ್ಧೀಕರಿಸಲು ಅನುಕೂಲವಾಗುವಂತೆ ಪ್ರೋಟೀನ್ಗಳಿಗೆ ಜೋಡಿಸಲಾದ ಹಲವಾರು ಹಿಸ್ಟಿಡಿನ್ (ಅವನ) ಅವಶೇಷಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುವ ಪ್ರೋಟೀನ್ಗಳಲ್ಲಿನ ಅಮೈನೊ ಆಮ್ಲದ ವಿಶಿಷ್ಟ ಲಕ್ಷಣವಾಗಿದೆ. ಈ ಪರಿಕಲ್ಪನೆಯು ಲೋಹದ ಕ್ಯಾಟಯಾನುಗಳಿಗೆ ಇಮಿಡಾಜೋಲ್ ಅಡ್ಡ ಸರಪಳಿಯ ಆಕರ್ಷಣೆಯನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿದೆ. ಇಮಿಡಾಜೋಲ್ ಲಿಗಂಡ್ಗಳ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳು, ವಿಶೇಷವಾಗಿ ಕ್ಯಾಟಯಾನಿಕ್ ಇಮಿಡಾಜೋಲ್ ಸಂಕೀರ್ಣಗಳಲ್ಲಿ, ಎನ್-ಎಚ್ ಕೇಂದ್ರವು ಆಮ್ಲೀಕರಣಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ಟ್ರೈಸೈನಿಕ್ ಡಿ6 ಪೆಂಟಮೈನ್ಗಳಿಗೆ, ಇಮಿಡಾಜೋಲ್ ಲಿಗ್ಯಾಂಡ್ನ ಡಿಪ್ರೋಟೋನೇಶನ್ 10 (ಎಂ = ಕೋ, ಆರ್ಎಚ್, ಐಆರ್): [ಎಂ (ಎನ್ಎಚ್3) 5 (ಎನ್2ಸಿ3ಎಚ್4)] 3 + [ಎಂ (ಎನ್ಎಚ್3) 5 (ಎನ್2ಸಿ3ಎಚ್3)] 2 + + ಎಚ್ + ಡಿ5 ಸಂಕೀರ್ಣ [ರು (ಎನ್ಎಚ್3) 5 (ಎನ್2ಸಿ3ಎಚ್4)] 3 + ಹೆಚ್ಚು ಆಮ್ಲೀಯವಾಗಿದ್ದು, 8.9ರ ಪಿಕೆಎ ಹೊಂದಿದೆ. ಹೀಗಾಗಿ, ಟ್ರೈಕೇಶನ್ ಸಂಕೀರ್ಣಗಳ ಸಂಕೀರ್ಣತೆಯು ಪಿರೊಲಿಕ್ ಎನ್ಎಚ್ ಕೇಂದ್ರವನ್ನು ಕನಿಷ್ಠ 10,000 ರಷ್ಟು ಆಮ್ಲೀಕರಣಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ. ಇಮಿಡಾಜೋಲ್ ಲಿಗಂಡ್ಗಳು ಎನ್-ಹೆಟೆರೊಸೈಕ್ಲಿಕ್ ಕಾರ್ಬೆನ್ಗಳ ಐಸೋಮರ್ಗಳಾಗಿವೆ. ಈ ಪರಿವರ್ತನೆಯನ್ನು ಗಮನಿಸಲಾಗಿದೆಃ [ರು (ಎನ್ ಎಚ್ 3) 5 (ಎನ್ 2 ಸಿ 3 ಎಚ್ 4)] 2 + → [ರು (ಎನ್ ಎಚ್ 3) 5 (ಸಿ (ಎನ್ ಎಚ್) 2 (ಸಿಎಚ್) 2)] 2 + ಇಮಿಡಾಜೊಲೇಟ್ ಸಂಕೀರ್ಣಗಳು ಇಮಿಡಾಜೋಲ್ನ ಪಿಕೆಎ (ಇಮಿಡಾಜೊಲೇಟ್ ಅನ್ನು ನೀಡಲು) 14 ಆಗಿದೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ಇದನ್ನು ಡಿಪ್ರೋಟೋನೇಟ್ ಮಾಡುವುದು ಸುಲಭ. ಅನೇಕ ಲೋಹದ ಸಂಕೀರ್ಣಗಳು ಬ್ರಿಡ್ಜಿಂಗ್ ಲಿಗಂಡ್ ಆಗಿ ಇಮಿಡಾಜೊಲೇಟ್ ಅನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ. ಜೀವರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರದ ಇಮಿಡಾಜೊಲೇಟ್ ಸಂಕೀರ್ಣದ ಒಂದು ಉದಾಹರಣೆಯು ತಾಮ್ರವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಸೂಪರ್ಆಕ್ಸೈಡ್ ಡಿಸ್ಮುಟೇಸ್ನ ಸಕ್ರಿಯ ಸ್ಥಳದಲ್ಲಿ ಕಂಡುಬರುತ್ತದೆ. M2 (μ-ಇಮಿಡಾಜೊಲೇಟ್) ವಿಶಿಷ್ಟ ಲಕ್ಷಣವು ಜಿಯೊಲಿಟಿಕ್ ಇಮಿಡಾಜೊಲೇಟ್ ಚೌಕಟ್ಟುಗಳನ್ನು ("ZIF" ಗಳು) ಒಳಗೊಂಡಿರುವ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಆಧಾರಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ. ಉಲ್ಲೇಖಗಳು ಪರಿವರ್ತನೆಯ ಲೋಹದ ಸಂಯುಕ್ತಗಳು