Ligandumcsere

Ligandumcsere, vagy ligandcsere, olyan kémiai reakció, amelyben egy központi fémionhoz kötött ligandum egy másik ligandumra cserélődik. Ennek eredményeként a fémkomplex összetétele, koordinációs száma és gyakorlati tulajdonságai megváltozhatnak. A folyamat alapvető a koordinációs kémia, és fontos szerepe van mind szintézisekben, mind katalízisben, illetve bizonyos biokémiai rendszerekben is.

Mechanizmusai között megkülönböztethetők a dissziatív és az asszociatív típusok. Dissziatív mechanizmusnál először egy ligandum lép ki a központról, majd csatlakozik egy új ligandum. Asszociatív mechanizmusnál egy új ligandum csatlakozik először, és így a központ felvétele után van kilépő ligand; gyakori, hogy a koordinációs szám megváltozik átmenetileg. Néha interchanges megnevezés alatt olyan folyamatokra utalnak, ahol a csereszültség gyors és mindkét oldal valamilyen mértékben részt vesz.

Kinetikája és mechanizmusa függ a fémion oxidációs állapotától, a ligandumok lókuszától és a oldószertől. Gyakran vizsgálják rátaságukat, első-, illetve másodrendű reakcióként, és aktivációs entalpiát/entrópiát határoznak meg. Jellemző tényezők közé tartozik a leaving group képessége, a ligandumok szterikus terhelése, a töltés és az oldószer.

Példákként említhetők a cisplatin-szerű komplexek aquationje, ahol klorid ligandumok vízzel helyettesülnek, vagy különböző organometall-komplexeknél végbemenő cserék. A ligandumcsere kulcsszerepet játszik katalízisreprodukciókban, szintetikus kémiai eljárásokban és biológiai rendszerekben egyaránt.