Ligand

Die Bezeichnung Ligand (lat. ligare = binden) stammt aus der Komplexchemie (Organometallchemie, Metallorganik und Bioanorganik) und bezeichnet ein Atom oder Molekül, welches über eine dative Bindung (koordinative Bindung) an ein zentrales Metall-Ion koordiniert. Die koordinative Bindung kommt durch den Lewis-Charakter der beteiligten Bindungspartner zustande: Liganden sind Lewis-Basen (Elektronenpaar-Donatoren) und Metallionen sind Lewis-Säuren (Elektronenpaar-Akzeptoren).

Die Besonderheit der Komplexverbindung und der Unterschied zur kovalenten Bindung besteht darin, dass bei der koordinativen Bindung beide Bindungselektronen vom Liganden zur Verfügung gestellt werden: ein Ligand muss dementsprechend über mindestens ein freies Elektronenpaar verfügen (Lewis-Base). Komplexverbindungen sind zum Beispiel das rote Blutlaugensalz (Kaliumhexacyanidoferrat(III)), bei dem das zentrale Eisenion von sechs Liganden, in diesem Fall Cyanidionen, umgeben ist.

Protoporphyrin IX als Ligand für Eisen-Ionen im Häm b.

Beispiele aus der Bioanorganik sind das Häm und das Chlorophyll: hier agieren die vier Stickstoffatome im Porphyringerüst als mehrzähniger Ligand für das zentrale Eisen- bzw. Magnesium-Ion.

Die rein donative Natur der Ligandenbindung ist jedoch stark vereinfachend. Vor allem bei schweren Übergangsmetallionen sind die Bindungen meist stark kovalent (siehe z. B. Wasserstoff als Ligand). Auch spielen Rückbindungseffekte vom Metall zum Ligand oftmals eine entscheidende Rolle bei der Bindungsstärke (Bindungsenergie) (siehe z. B. Kohlenmonoxid als Ligand).

Liganden werden traditionell nach ihrer Ladung klassifiziert: negativ geladene Liganden werden als X-Typ abgekürzt (Beispiel Halogenide), während neutrale Basen als L-Typ abgekürzt werden (Beispiel Phosphane).

In der Organometallik und Metallorganik werden Liganden seit jeher eingesetzt, um aktive Metallzentren stabil in Lösung zu halten und sie daran zu hindern, zu metallischen Kolloiden (oder aktueller: Nanopartikel) zu agglomerieren. Diese löslichen Metallkomplexe können durch geschickte Wahl der elektronischen und sterischen (sterische Hinderung) Eigenschaften der Liganden zu hochaktiven Katalysatoren optimiert werden (= Homogene Katalyse).

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  • ligand — [ ligɑ̃ ] n. m. • 1959; mot angl., du lat. ligandum, gérond. de ligare « lier » ♦ Chim. Molécule, ion uni à l atome central d un complexe par une liaison de coordinence. ♢ Biochim. Petite molécule se fixant à une protéine par des liaisons… …   Encyclopédie Universelle

  • ligand — ligand. См. лиганд. (Источник: «Англо русский толковый словарь генетических терминов». Арефьев В.А., Лисовенко Л.А., Москва: Изд во ВНИРО, 1995 г.) …   Молекулярная биология и генетика. Толковый словарь.

  • ligand — (n.) 1952, from L. ligandus, gerundive of ligare to bind (see LIGAMENT (Cf. ligament)) …   Etymology dictionary

  • ligand —  Ligand  Лиганд   Атом, ион или молекула, непосредственно связанный(ая) с одним или несколькими центральными (комплексообразующими) атомами металла в комплексном соединении. Чаще всего такое связывание происходит с образованием так называемой… …   Толковый англо-русский словарь по нанотехнологии. - М.

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  • ligand — /luy geuhnd, lig euhnd/, n. 1. Biochem. a molecule, as an antibody, hormone, or drug, that binds to a receptor. 2. Chem. a molecule, ion, or atom that is bonded to the central metal atom of a coordination compound. Cf. complexing agent. [1945 50; …   Universalium

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  • ligand — Any molecule that binds to another; in normal usage a soluble molecule such as a hormone or neurotransmitter, that binds to a receptor. The decision as to which is the ligand and which the receptor is often a little arbitrary when the broader… …   Dictionary of molecular biology

  • ligand — ligandas statusas Aprobuotas sritis augalininkystė apibrėžtis Molekulė ar jonas, kompleksiniame junginyje susijungęs koordinaciniu ryšiu su centriniu atomu (kompleksodariu). atitikmenys: angl. ligand vok. Ligande, f rus. лиганд pranc. ligand, m… …   Lithuanian dictionary (lietuvių žodynas)

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