koordinaatiokomplekseihin

Koordinaatiokompleksit ovat kemiallisia yhdisteitä, joissa keskusmetalli-ioni tai -atomi on sitoutunut ligandeihin koordinaatiosidoksin. Ligandit ovat Lewis-lähettiläitä, jotka luovuttavat elektronipareja ja muodostavat metalliin sidoksia. Yleisimmät ligandit sitoutuvat metalliin N-, O- tai S-atomeista, ja kompleksiin voi sitoutua useita ligandeja.

Keskeinen piirre on koordinaatioväli (CN), joka kertoo ympäröivien ligandien määrän. Tavallisia arvoja ovat 4, 5 ja 6, ja geometrioita voivat olla tetraedraalinen, oktaedraalinen sekä joissakin tapauksissa neliönsuorakaide. Ligandien määrä ja tyyppi määrittelevät kokonaisuuden stabiilisuuden. Monodentaattiligantit voivat muodostaa useita sidoksia, kun taas polydentaattiligantit, kuten chelaattiligantit, muodostavat useamman koordinaatiolisäyksen samanligandin kanssa.

Wernerin teoriaa käytettiin alun perin kuvaamaan sitoutumisen kaksitasoisuutta: ensisijaiset sidokset ja toissijaiset valenssit. Nykyisin komplekseja tarkastellaan Crystal Field Theoryn tai Ligand Field Theoryn avulla, jotka selittävät elektronien jakautumisen d-orbitaalien ympärillä ja sen vaikutukset väriin sekä magnetismiin.

Elektroniset ominaisuudet liittyvät usein d-orbitaalien jakautumiseen ligandin ympärillä, mikä aiheuttaa absorbitiota valossa ja värin sekä mahdollisen korkea- tai matala-spin tilan ilmenemisen. Näillä ominaisuuksilla on merkittäviä sovelluksia katalyysissa, bioinorgaanisessa kemiassa ja lääketieteessä.

Sovellukset kattavat katalyytin roolit, hemoproteiinien ja muiden metalloentsyymien toimintamekanismit sekä lääketieteelliset käyttökohteet, kuten cisplatiini-tyyppiset lääkkeet ja MRI-kontrastiaineet. Koordinaatiokompleksien tutkimus yhdistää teorian ja käytännön sovellukset kemian ja biokemian aloilla.