Ligand

See artikkel kõneleb liganditest anorgaanilises keemias; ligandite kohta biokeemias loe artiklist Ligand (biokeemia), muudes tähendustes aga Ligand (täpsustus).

Metalli ja ligandi vahelise sideme moodustudes annab ligand tavaliselt ära ühe või mitu elektronipaari. Metalli-ligandi side võib olla eri tüüpi, kovalentsest sidemest ioonilise sidemeni. Sidemete arv võib ulatuda ühest kolmeni. Ligande käsitletakse Lewise alustena, ehkki vahel harva esineb ka Lewise hapete seas "ligande".

Metallid ja poolmetallid seonduvad liganditega praktiliselt igal juhul, ehkki kõrgvaakumis saab tekitada gaasilisi "paljaid" metalliioone. Kompleksühendis määratlevad ligandid tsentraalaatomi reaktiivsuse, sealhulgas ligandite asenduskiirused, ligandite endi reaktiivsuse ja redoksreaktsioonid. Ligandi valik on mitmel praktilisel alal olulise tähtsusega, sealhulgas bioanorgaanilises keemias, meditsiinikeemias, homogeenses katalüüsis ja keskkonnakeemias.

Ligande liigitatakse mitmel viisil: laengu, suuruse, koordineeriva(te) aatomi(te) ja metallile antud elektronide arvu järgi.

 

 

Ligandivahetuse näide. Esimesel pildil on koobalt(II)kloriid heksahüdraadist tehtud TÜ logo. See on oktaeedriline koobalti kompleks, millele on iseloomulik roosa värvus. Kui koobalt(II)kloriid heksahüdraadile lisada kloriidiooni sisaldava soola, nt tetrabutüülammooniumkloriidi, tekib tetraeedriline koobalti kompleks, millele on iseloomulik hoopis sinine värvus. Nii saame efektse visuaalse tõestuse, et reaktsioon on edukalt toimunud.

Kompleksühendeid on tuntud juba 1800. aastate algusest, näiteks berliini sinist ja vaskvitrioli. Läbimurre saabus, kui Alfred Werner viis kokku valemid ja isomeerid. Muuhulgas tõestas ta, et paljude koobalt(III)- ja kroom(III)ühendite valemid muutuvad arusaadavaks, kui arvestada, et metallil on oktaeedrilises paigutuses kuus ligandi. Esimesena kasutasid terminit "ligand" Alfred Stock ja Carl Somiesky ränikeemias. Teooria võimaldab mõista erinevust koordineeritud ja ioonilise kloriidi vahel koobalti amiinkloriidide seas ning selgitada mitmeid varem selgitamatuid isomeere. Esimest kompleksühendit heksooli optilisteks isomeerideks lagundades tõestati, et süsiniku kompleksühendid on paratamatult kiraalsed.