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In mwdgchimica un mwdwligando, o mwealegante, rappresenta un mweqatomo, mwegione o mwewmolecola che generalmente dona i suoi mwfaelettroni per formare un mwfqlegame di coordinazione, agendo da mwfgbase di Lewis. In mwfwchimica inorganica, l'atomo centrale (il mwgalegato) è rappresentato più comunemente da un mwgqmetallo o da un mwggmetalloide. La molecola risultante dalla coordinazione di uno o più ligandi è definita mwgwcomplesso.

I principali fattori che caratterizzano i ligandi sono rappresentati dalla loro carica, dimensione e natura chimica. In un complesso i ligandi sono in grado di stabilizzare il legato e di condizionarne le proprietà chimiche e mwhqspettroscopiche.

In mwhwbiochimica i mwialigandi sono rappresentati da molecole o porzioni di molecole in grado di interagire con un mwiqrecettore producendo una certa risposta mwigfisiologica.

• Ligandi in complessi metallici

• Donazione e retrodonazione

• Ligandi a campo forte e a campo debole

• Ligandi polidentati e apticità

• Comuni ligandi

• Bibliografia

• Voci correlate

• Altri progetti

• Collegamenti esterni

La formazione dei complessi metallici è stata descritta da mwjgAlfred Werner, che pose le basi dello sviluppo della moderna mwjwchimica di coordinazione. I ligandi che si legano direttamente al metallo costituiscono quella che viene detta mwkasfera interna, mentre i ligandi non direttamente legati, e che agiscono da controioni annullando la mwkqcarica totale del complesso, costituiscono la mwkgsfera esterna.

La mwlateoria HSAB fornisce un'utile interpretazione semplificata del legame coordinativo.

In generale, i ligandi donano mwmadensità elettronica all'atomo centrale che agisce da mwmqelettrofilo, tramite sovrapposizione dell'mwmgHOMO del ligando con l'mwmworbitale molecolare mwnaLUMO del legato.

In alcuni complessi, il legame metallo-ligando risulta più stabile di quanto si possa ordinariamente prevedere, a causa di una retrodonazione elettronica da parte del metallo, che tende a trasferire densità elettronica nell'orbitale molecolare antilegante π* del ligando coordinato.

Immaginando un ligando come carica puntiforme direzionata verso gli assi degli orbitali del metallo, per contrarre il mwoqlegame chimico, tale carica genera una separazione degli orbitali d metallici in due nuovi gruppi di orbitali posti a energie differenti e separati da un valore Δmwogo di energia. Più precisamente, i due orbitali mwowdmwpax²-y² e mwpqdmwpgz² tendono ad assumere maggiore energia formando una nuova coppia di orbitali doppiamente degeneri denominati mwpwemwqag e caratterizzati da un incremento di energia di 3/5 Δmwqqo, mentre i tre orbitali mwqgdmwqwxy, mwradmwrqzxe mwrgdmwrwyz formano tre orbitali triplamente degeneri denominati mwsatmwsq2g e stabilizzati (sono posti a livelli energetici inferiori) di 2/5 Δmwsgo.

I ligandi che, in base alla loro natura, tendono a produrre una elevata separazione energetica (Δmwtao elevato) sono definiti mwtqligandi a campo forte, mentre di contro i ligandi con caratteristica opposta sono definiti mwtgligandi a campo debole. Questo differente carattere dei ligandi influenza fortemente le proprietà chimico-fisiche dei complessi.

Un ligando può essere in grado di coordinare un atomo centrale utilizzando una coppia di elettroni oppure utilizzando più di una coppia elettronica. Rispettivamente, nel primo caso il ligando si dirà mwuqmonodentato mentre nel secondo caso si avrà a che fare con un ligando mwugpolidentato. Tipicamente i ligandi polidentati tendono a formare complessi particolarmente stabili definiti mwuwchelati. Il termine mwvadenticità si riferisce al numero di coppie elettroniche utilizzate per formare il legame; così, ad esempio l'mwvqEDTA è in grado di utilizzare 6 coppie elettroniche e pertanto costituisce un ligando "esadentato". Un ligando mwvgambidentato invece è in grado di legare utilizzando due differenti centri atomici.

L'mwwamwwqmwwgapticità è invece un concetto diverso e che non va confuso. Esso si riferisce al numero di atomi che utilizza un dato ligando quando contrae legame di coordinazione. Così, ad esempio, il mwwwbenzene utilizza 6 atomi ed è detto esapto, il mwxaciclopentadienile utilizza 5 atomi ed è quindi pentapto, l'mwxqetilene utilizza due atomi e allora è detto biapto. L'apticità viene anche indicata nella mwxgnomenclatura del composto ed è rappresentata utilizzando la notazione mwxwmwyaηmwyqn, dove mwygn indica il numero di atomi utilizzati per il legame coordinativo.

| Ligando | formula (gli atomi che legano sono in grassetto) | Carica | Denticità comune | Note |

|---|---|---|---|---|

| Ioduro | I - | -1 | monodentato | |

| Bromuro | Br - | -1 | monodentato | |

| Solfuro | S 2- | -2 | monodentato (M=S), o bidentato con legame a ponte (M-S-M') | |

| Tiocianato | S -CN - | -1 | monodentato | ambidentato |

| Cloruro | Cl - | -1 | monodentato | può formare ponti |

| Nitrato | O -NO 2 - | -1 | monodentato | |

| Azide | N -N 2 - | -1 | monodentato | |

| Fluoruro | F - | -1 | monodentato | |

| Idrossido | O -H - | -1 | monodentato | spesso forma ponti |

| Ossalato | [ O -C(=O)-C(=O) -O ] 2- | -2 | bidentato | |

| Acqua | H- O -H | neutro | monodentato | |

| Isotiocianato | N =C=S - | -1 | monodentato | ambidentato |

| Acetonitrile | CH 3 C N | neutro | monodentato | |

| Piridina | C 5 H 5 N | neutro | monodentato | |

| Ammoniaca | N H 3 | neutro | monodentato | |

| EDTA | 2 ( - O OC 2 HC) N CH 2 -CH 2 N (CH 2 CO O - ) 2 | -4 (totale salificazione) | esadentato | |

| Etilendiammina | en | neutro | bidentato | |

| Nitrito | O-N-O - | -1 | monodentato | ambidentato |

| Trifenilfosfina | P Ph 3 | neutro | monodentato | |

| Cianuro | C N - | -1 | monodentato | può formare ponti |

| Monossido di carbonio | C O | neutro | monodentato | può formare ponti |

• mwatuD.F. Shriver, P.W Atkins; C.H. Langford, Chimica inorganica, Zanichelli, 1993, ISBN 978-88-08-12624-5.

• mwatoTeoria del campo dei ligandi

• mwatwDiagramma di Tanabe-Sugano

• mwat4Serie spettrochimica

Altri progetti

• Wikimedia Commons

• Wikimedia Commons contiene immagini o altri file su ligando

• citerefbritannica-com(EN) ligand, su Enciclopedia Britannica, Encyclopædia Britannica, Inc.

• mwauu(EN) IUPAC Gold Book, "ligands", su goldbook.iupac.org.