Quelltext der Seite Ligand

{{Dieser Artikel|beschreibt die Bedeutung des Begriffs '''Ligand''' in der Komplexchemie. Für die Bedeutung in der Biochemie, siehe [[Ligand (Biochemie)]].}}

Ein '''Ligand''' ({{laS|ligare|de=binden}}) ist in der [[Komplexchemie]] (sowie in [[Organometallchemie]] und [[Bioanorganische Chemie|Bioanorganik]]) ein [[Atom]] oder [[Molekül]], welches sich über eine [[koordinative Bindung]] (veraltet auch „dative Bindung“) an ein zentrales bzw. im Falle von [[Brücke (Chemie)|verbrückenden]] und [[Chelatkomplexe|chelatisierenden]] Liganden wenigen [[Metalle|Metall]]atomen oder -[[Metallion|ionen]] binden („koordinieren“) kann. Die koordinative Bindung kommt durch den Lewis-Charakter der beteiligten Bindungspartner zustande: In vielen Komplexen sind die Liganden [[Lewis-Base]]n (Elektronenpaar-Donatoren) und die Metallzentren [[Lewis-Säure]]n (Elektronenpaar-Akzeptoren).

<!-- Anmerkung: Ist zwar fast immer so, aber eben nicht immer (siehe Z-Typ) -->
Die Besonderheit der koordinativen Bindung besteht darin, dass (im Unterschied zur klassischen [[kovalent]]en Bindung) beide Bindungselektronen vom Liganden oder Metall zur Verfügung gestellt werden. Komplexverbindungen sind zum Beispiel das rote Blutlaugensalz ([[Kaliumhexacyanidoferrat(III)]]), bei dem das zentrale [[Eisen]](III)-Ion von sechs Liganden, in diesem Fall [[Cyanid]]-Ionen, umgeben ist.

[[Bild:Protoporphyrin IX.png|mini|Protoporphyrin IX als Ligand für Eisen-Ionen im Häm ''b''.]]
Beispiele aus der [[Bioanorganische Chemie|Bioanorganik]] sind das [[Häm]] und das [[Chlorophyll]]: hier agieren die vier Stickstoffatome im [[Porphyrin]]gerüst als mehrzähniger Ligand für das zentrale [[Eisen]]- bzw. [[Magnesium]]-Ion.

Die Beschreibung der Metall-Ligand-Bindung als rein donative Bindung ist stark vereinfachend. Vor allem bei schweren [[Übergangsmetalle|Übergangsmetall]]&shy;verbindungen haben die Bindungen meist einen hohen klassisch-[[kovalent]]en Anteil (beispielsweise bei [[Hydride#Komplexe Hydride|Hydrid]]-Liganden). Auch spielen [[Rückbindung]]seffekte vom Metall zum Ligand oftmals eine entscheidende Rolle bei der Bindungsstärke ([[Bindungsenergie]]). Dies ist bei vielen Liganden mit [[Konjugation (Chemie)|π-System]]en der Fall, da die Metallzentren Elektronendichte in die π*-Orbitale verschieben können; Beispiele für solche Liganden sind [[Kohlenstoffmonoxid|CO]], dessen Komplexe als [[Metallcarbonyle]] bezeichnet werden, und [[Ethen]].

Nach dem [[CBC-Formalismus]] können Liganden als L-,X- oder Z-Typ klassifiziert werden. Liganden vom L-Typ stellen für die Bindung ein Elektronenpaar zur Verfügung. Dies sind [[Lewis-Base]]n wie [[Phosphan]]e oder das [[Carbonyl]]-Molekül. Neutral geladene X-Typ-Liganden können dagegen nur ein Elektron für die Bindung an das Zentralatom bereitstellen, weshalb für die Bindung ein Elektron des Metallatoms benötigt wird. Beispiele für Liganden dieses Typs sind der Clorido- oder Cyanat-Ligand. Handelt es sich bei dem Liganden dagegen um eine Lewis-Säure, so wird er als Z-Typ-Ligand eingestuft. Hierbei handelt es sich um Elektronenmangelverbindungen wie AlCl<sub>3</sub> oder BR<sub>3</sub>, sodass vom Metallatom zwei Elektronen für die Bindung gestellt werden müssen.<ref>{{Literatur |Autor=James E. Huheey, Ellen A. Keiter, Richard L. Keiter |Titel=Anorganische Chemie |Hrsg=[[Ralf Steudel]] |Auflage=5 |Verlag=De Gruyter |Ort=Berlin/Boston |Datum=2014 |Kapitel=11.5 |Seiten=450-451 |ISBN=978-3-11-030433-6}}</ref>

In der metallorganischen Chemie werden Liganden seit jeher eingesetzt, um aktive Metallzentren stabil in [[Lösung (Chemie)|Lösung]] zu halten und sie daran zu hindern, zu metallischen [[Kolloid]]en ([[Nanopartikel]]n) zu agglomerieren. Diese löslichen Metallkomplexe können durch geeignete Wahl der [[elektronisch]]en und [[sterische Hinderung|sterischen]] Eigenschaften der Liganden zu hochaktiven [[Katalysator]]en für die [[homogene Katalyse]] optimiert werden.

== Siehe auch ==
* [[Chelatligand]]
* [[Non-innocent Ligand]]
* [[Liganden-Abkürzungen]]
* [[Ligandenfeldtheorie]]
* [[Ligandenkegelwinkel]]
* [[Komplexbildungsreaktion]]
* [[Phosphanliganden]]
* [[Tolman Electronic Parameter]]

== Weblinks ==
* {{MeshName|Ligands}}
* [http://books.google.de/books?id=phZcSma9ps0C&pg=PA48&dq=Liganden+Katalysecyclen+Elementarschritte+Metallkomplexe&hl=de&ei=cguhTJDoE4vLswaA8pTmDg&sa=X&oi=book_result&ct=result&resnum=1&ved=0CCsQ6AEwAA#v=onepage&q=Liganden%20Katalysecyclen%20Elementarschritte%20Metallkomplexe&f=false Angewandte homogene Katalyse], von [[Arno Behr (Chemiker, 1952)|Arno Behr]]

== Einzelnachweise ==
<references />

[[Kategorie:Komplexchemie]]