Metallokompleksien

Metallokompleksit ovat koordinaatioyhdisteitä, joissa keskusmetalli, useimmiten siirtymämetalli, on sitoutuneena ligandeihin. Ligandit ovat elektroniparien luovuttajia, ja niiden muodostamien koordinaatiosidosten kautta muodostuu pysyvä kokonaisuus, jonka ominaisuudet määräytyvät sekä metallin että ligandelajien perusteella. Yleistä on, että keskusmetalli voi vaihtaa oksidiasemaa ja hyväksyä eri koliitteja ligandeja ympärilleen.

Rakenne ja geometria: Yleisimmät koordinointiluvut ovat 4, 5 ja 6. Tällöin tavallisia geometrioita ovat tetraedri ja square planar CN=4, trigonaalibipyramidaali sekä ruutuvipyramidaali CN=5, sekä oktaedri CN=6. Monodentaatit ligandidit kuten vesi (H2O), ammoniakki (NH3) ja halogeenit voivat muodostaa yksittäisiä sidoksia, kun taas polydentaatit ligandidit kuten etyleenidiamiini ja EDTA voivat sitoutua keskusmetalliin usealla siteellä samanaikaisesti (chelating-efekti).

Syntyminen ja ominaisuudet: Metallokompleksit syntyvät, kun metaltsaltet tai -oksidit reagoivat ligandeihin ratkaisuissa. Elektroninen rakenne johtaa usein värähtelyihin, joiden aiheuttamat d–d-siirtoväri-ilmiöt näkyvät UV-vis-spektreissä. Lisäksi magnetismi ja toleranssi muille ligandeille voivat antaa lisäinformaatiota. Wernerin koordinaatio-teoreemat tarjoavat perustan näille rakenteille ja nimiöille.

Sovellukset: Metallokompleksit ovat keskeisiä katalyysissä (esimerkiksi katalyyttiset reaktiot ja hydroformylaatio), bioinorgaanisessa kemiassa (esim. hemoproteiinien rautakeskukset), lääketieteessä (cisplatiini-tyyppiset lääkkeet) sekä materiaalitutkimuksessa (MOF-verkot ja koordinaatiopohjaiset polymeerit). Niiden monipuolisuus tekee niistä keskeisen tutkimus- ja sovellusalaan.