metallikoordinointiin

Metallikoordinointi on kemian ala, joka tutkii metallien ja liganden muodostamia koordinaatioyhdisteitä. Näissä yhdisteissä metalli muodostaa sidoksia ligandeihin, jotka voivat olla ioneja tai neutraaleja molekyylejä. Koordinaatioyhdisteilla on metalli, jota ympäröivät ligandidit koordinaatiosidoksin; koordinaatioosa määrittelee, kuinka monta ligandidia on sitoutunut keskellä olevaan metalliin.

Historian keskiössä on Wernerin teoria, jonka mukaan keskellä oleva metalli muodostaa koordinaatiosubstanssin ligandein. Tätä on laajennettu Crystal Field Theoryn ja Ligand Field Theoryn sekä molekyyliorbita-teorian avulla, jolloin on pystytty selittämään elektronien jakautumista, värien ilmenemistä ja magnetismia koordinaatioyhdisteissä. Ligandidit voivat olla yksittäisiä ioneja tai monimutkaisempia molekyylejä; niiden pystyvyys sitoutua useita sidoksia tarjoavalla tavalla johtaa erilaisiin geometroihin ja stabiilisuuksiin. Chelating- tai kelatoivat ligandidit muodostavat useammasta sidoksesta kiinnittyvän kompleksin, mikä usein lisää yhdisteen stabiilisuutta.

Esimerkkejä metallikoordinaatioyhdisteistä ovat [Fe(CN)6]4−, [Cu(NH3)4]2+ ja cisplatin PtCl2(NH3)2. Metallikoordinoinnin merkitys ulottuu sekä teollisuuteen että biokemiaan: katalyytit monissa reaktioissa, bioinorganiset järjestelmät kuten hemoproteiinit ja entsyymit, lääketiede sekä materiaalit kuten MOF- ja koordinointiketju-tyyppiset rakenteet. Ominaisuuksiin vaikuttavat sekä metallin että ligandiden elektroniset ominaisuudet että geometry; tyypillisiä havaintoja ovat väri, magnetismi ja reaktiivisuus.