Ligand

Dezambiguizare - Dacă sunteți în căutarea unei molecule care intră în contact cu un receptor , consultați ligand (biochimie) .

Complex hemic format dintr-un ligand porfirin coordonat cu ionul Fe ²⁺ , esențial pentru transportul oxigenului în districtele celulare .

În chimie, un ligand , sau ligand , reprezintă un atom , ion sau moleculă care, în general, își donează electronii pentru a forma o legătură de coordonare , acționând ca o bază Lewis . În chimia anorganică , atomul central ( legătura ) este cel mai frecvent reprezentat de un metal sau un semimetal . Molecula rezultată din coordonarea unuia sau mai multor liganzi este definită ca un complex .

Principalii factori care caracterizează liganzii sunt reprezentați de sarcina, dimensiunea și natura chimică a acestora. Într-un complex, liganzii sunt capabili să stabilizeze legătura și să-i condiționeze proprietățile chimice și spectroscopice .

În biochimie , liganzii sunt reprezentați de molecule sau porțiuni de molecule capabile să interacționeze cu un receptor producând un anumit răspuns fiziologic .

Liganzi în complexe metalice

Formarea complexelor metalice a fost descrisă de Alfred Werner , care a pus bazele dezvoltării chimiei moderne de coordonare . Liganzii care se leagă direct de metal constituie ceea ce se numește sfera internă , în timp ce liganzii care nu sunt legați direct și care acționează ca contra-ioni, anulând sarcina totală a complexului, constituie sfera externă .

Teoria HSAB oferă o interpretare simplificată utilă a legăturii coordonative.

Donație și retrodonare

Același subiect în detaliu: Legătura de coordonare și Backdonation π .

În general, liganzii donează densitatea electronilor atomului central care acționează ca un electrofil , prin suprapunerea HOMO a ligandului cu orbitalul molecular LUMO al legăturii.

În unele complexe, legătura metal-ligand este mai stabilă decât s-ar putea aștepta în mod obișnuit, datorită donării de electroni înapoi de către metal, care tinde să transfere densitatea electronilor în π * orbital molecular anti-legare al ligandului coordonat.

Liganzi de câmp puternic și câmp slab

Același subiect în detaliu: Teoria câmpului cristalin .

Imaginând un ligand ca o sarcină punctuală direcționată spre axele orbitalilor metalici, pentru a contracta legătura chimică , această sarcină generează o separare a orbitalilor metalici d în două noi grupuri de orbitali plasați la diferite energii și separați cu o valoare Δ _sau energie . Mai precis, cei doi orbitali d _x²-y² și _z² tind să _capteze mai multă energie, formând o nouă pereche de orbitali dublu degenerați numiți e _g și caracterizați printr-o creștere a energiei de 3/5 Δ _o , în timp ce cei trei orbitali d _xy , d _zx și _yz formează trei orbitali degenerați triplu numiți t _2g și stabilizați (sunt plasați la niveluri de energie mai mici) de 2/5 Δ _o .

Liganzii care, pe baza naturii lor, tind să producă o separare energetică ridicată (Δ _sau ridicată) sunt definiți ca liganzi cu câmp puternic , în timp ce liganzii cu caracteristici opuse sunt definiți ca liganzi cu câmp slab . Acest caracter diferit al liganzilor influențează puternic proprietățile fizico-chimice ale complexelor.

Liganzi polidentați și hapticitate

Un ligand poate fi capabil să coordoneze un atom central folosind o pereche de electroni sau utilizând mai mult de o pereche de electroni. Respectiv, în primul caz ligandul va fi numit monodentat , în timp ce în al doilea caz vom avea de-a face cu un ligand polidentat . De obicei, liganzii polidentați tind să formeze complexe deosebit de stabile numite chelați . Termenul de denticitate se referă la numărul de perechi electronice utilizate pentru a forma legătura; astfel, de exemplu, EDTA este capabil să utilizeze 6 perechi de electroni și, prin urmare, constituie un ligand "hexadent". Un ligand ambiant , pe de altă parte, este capabil să se lege folosind doi centri atomici diferiți.

Hapticitatea, pe de altă parte, este un concept diferit care nu trebuie confundat. Se referă la numărul de atomi pe care un ligand dat îl folosește atunci când contractă legături de coordonare. Astfel, de exemplu, benzenul folosește 6 atomi și se numește hexapto, ciclopentadienilul folosește 5 atomi și, prin urmare, este pentapto, etilena folosește doi atomi și, prin urmare, se numește biapto. Hapticitatea este indicată și în nomenclatura compusă și este reprezentată folosind notația η ⁿ , unde n indică numărul de atomi folosiți pentru legătura coordonativă.

Liganzi comuni

Bibliografie

• DF Shriver, PW Atkins; CH Langford, Chimie anorganică , Zanichelli, 1993, ISBN 978-88-08-12624-5 .

Elemente conexe

• Teoria câmpului ligand
• Diagrama Tanabe-Sugano
• Seria spectrochimică

Alte proiecte

• Wikimedia Commons conține imagini sau alte fișiere despre ligand

linkuri externe

• ( EN ) Ligando , în Encyclopedia Britannica , Encyclopædia Britannica, Inc.
• ( RO ) IUPAC Gold Book, „liganzi” , pe goldbook.iupac.org .

Portalul chimiei

Portalul de fizică