Ligandenkomplexe

Ligandenkomplexe sind Koordinationsverbindungen, in denen ein zentrales Metallatom oder -ion von Liganden umgeben ist, die über Koordinationsbindungen an das Metall gebunden sind. Liganden sind Atome oder Moleküle, die das Metallzentrum durch Elektronenpaardonationen koordinieren. Sie können monodentat oder polydentat sein; die Gesamtzahl der Bindungen bestimmt die Koordinationszahl des Metallzentrums, typischerweise 4, 5 oder 6. Die häufigsten Geometrien sind oktaedrisch, tetraedrisch und quadratisch-planar; Abweichungen treten je nach Metall und Liganden auf.

Die Stabilität dieser Komplexe wird durch den Chelat- oder Chelat-Effekt erhöht: mehrzähnige Liganden liefern mehrere Bindungspunkte, wodurch Komplexe oft thermodynamisch und kinetisch stabiler sind als entsprechend monodentate Liganden. Beispiele hierfür sind EDTA und andere mehrzähnige Liganden wie Oxalato- oder Ethylenediamin-Verbindungen.

Wichtige Beispiele sind [Fe(CN)6]3− (Ferricyanid) und [Fe(CN)6]4− (Ferrocyanid), [Ni(CN)4]2−, sowie Metallkomplexe mit Ammoniak, Wasser oder organischen Liganden wie [Cu(H2O)6]2+ und [Cu(NH3)4(H2O)2]2+. In der Biologie spielen Metallkomplexe eine zentrale Rolle in Enzymen und Transportproteinen; das Häm-Eisen-Komplex im Hämoglobin ist ein bekanntes Beispiel. Ligandenkomplexe bilden damit einen zentralen Baustein der Koordinationschemie, der sowohl in der Chemie als auch in der Biologie breit untersucht wird.