Ligand

În chimia complexă (precum și în chimia organometalică și bioinorganica ) un ligand (lat. Ligare = „a se lega”) este un atom sau o moleculă care se leagă de un ion metalic central printr-o legătură coordonativă (învechită și „legătură dativă”) ( „coordonată”). Legătura coordonativă apare prin caracterul Lewis al partenerilor de legare implicați: în mulți complecși liganzii sunt baze Lewis (donatori de perechi de electroni), iar ionii metalici sunt acizi Lewis (acceptori de perechi de electroni).

Caracteristica specială a legăturii coordonative este că (spre deosebire de legătura covalentă clasică ) ambii electroni de legătură sunt disponibili prin ligand sau ionul metalic. Compușii complecși sunt, de exemplu, sarea roșie de lichior din sânge ( hexacianidoferat de potasiu (III) ), în care ionul central de fier (III) este înconjurat de șase liganzi, în acest caz ioni de cianură .

Protoporfirina IX ca ligand pentru ionii de fier din hem b .

Exemple din bioinorganici sunt hemul și clorofila : aici cei patru atomi de azot din cadrul porfirinei acționează ca un ligand multidentat pentru ionul central de fier sau magneziu .

Descrierea legăturii metal-ligand ca o legătură pur donativă este foarte simplistă. Mai ales în cazul ionilor metalelor de tranziție grele , legăturile au de obicei un conținut covalent clasic ridicat (de exemplu în cazul liganzilor hidruri ). De asemenea, redarea efectelor donării de la metal la ligand este adesea un rol crucial în puterea de legare ( energia de legare ). Acesta este cazul multor liganzi cu sisteme π , deoarece centrele metalice pot deplasa densitatea electronilor în orbitalii π *; Exemple de astfel de liganzi sunt CO , ale cărui complexe se numesc carbonili metalici și etenă .

Conform formalismului CBC , liganzii pot fi clasificați ca tipuri L, X sau Z. Liganzii de tip L oferă o pereche de electroni pentru legare. Acestea sunt baze Lewis, cum ar fi fosfani sau molecula de carbonil . În schimb, liganzii de tip X încărcați neutru pot furniza un singur electron pentru legătura cu atomul central, motiv pentru care este necesar un electron din atomul metalic pentru legătură. Exemple de liganzi de acest tip sunt ligandul clorido sau cianat. Pe de altă parte, dacă ligandul este un acid Lewis, acesta este clasificat ca un ligand de tip Z. Aceștia sunt compuși de electroni cu deficit , cum ar fi AlCb 3 sau BR 3 , astfel încât doi electroni trebuie să fie furnizate de atomul metalic pentru legătura.

În chimia organometalică, liganzii au fost întotdeauna utilizați pentru a menține stabili centrele metalice active în soluție și pentru a preveni aglomerarea lor în coloizi metalici ( nanoparticule ). Acești complecși metalici solubili pot fi optimizați în catalizatori foarte activi pentru cataliza omogenă prin alegerea adecvată a proprietăților electronice și sterice ale liganzilor .

Vezi si

Link-uri web

Dovezi individuale

  1. ↑ James E. Huheey, Ellen A. Keiter, Richard L. Keiter: Inorganische Chemie . Ed.: Ralf Steudel . Ediția a 5-a. de Gruyter, Berlin / Boston 2014, ISBN 978-3-11-030433-6 , 11.5, pp. 450-451 .