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<title>Ligand</title>

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<h1 id="firstHeading" class="firstHeading mw-first-heading"><span class="mw-page-title-main">Ligand</span></h1>

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<p>Ein <b>Ligand</b> (<span style="font-style:normal;font-weight:normal"><a href="Latein" title="Latein">lateinisch</a></span> <span lang="la-Latn" style="font-style:italic">ligare</span> <span lang="de" style="font-style:normal;font-weight:normal">‚binden‘</span>) ist in der <a href="Komplexchemie" title="Komplexchemie">Komplexchemie</a> (sowie in <a href="Organometallchemie" class="mw-redirect" title="Organometallchemie">Organometallchemie</a> und <a href="Bioanorganische_Chemie" title="Bioanorganische Chemie">Bioanorganik</a>) ein <a href="Atom" title="Atom">Atom</a> oder <a href="Molek%C3%BCl" title="Molekül">Molekül</a>, welches sich über eine <a href="Koordinative_Bindung" title="Koordinative Bindung">koordinative Bindung</a> (veraltet auch „dative Bindung“) an ein zentrales bzw. im Falle von <a href="Br%C3%BCcke_(Chemie)" title="Brücke (Chemie)">verbrückenden</a> und <a href="Chelatkomplexe" title="Chelatkomplexe">chelatisierenden</a> Liganden wenigen <a href="Metalle" title="Metalle">Metallatomen</a> oder -<a href="Metallion" class="mw-redirect" title="Metallion">ionen</a> binden („koordinieren“) kann. Die koordinative Bindung kommt durch den Lewis-Charakter der beteiligten Bindungspartner zustande: In vielen Komplexen sind die Liganden <a href="Lewis-Base" class="mw-redirect" title="Lewis-Base">Lewis-Basen</a> (Elektronenpaar-Donatoren) und die Metallzentren <a href="Lewis-S%C3%A4ure" class="mw-redirect" title="Lewis-Säure">Lewis-Säuren</a> (Elektronenpaar-Akzeptoren).

</p><p>Die Besonderheit der koordinativen Bindung besteht darin, dass (im Unterschied zur klassischen <a href="Kovalent" class="mw-redirect" title="Kovalent">kovalenten</a> Bindung) beide Bindungselektronen vom Liganden oder Metall zur Verfügung gestellt werden. Komplexverbindungen sind zum Beispiel das rote Blutlaugensalz (<a href="Kaliumhexacyanidoferrat(III)" title="Kaliumhexacyanidoferrat(III)">Kaliumhexacyanidoferrat(III)</a>), bei dem das zentrale <a href="Eisen" title="Eisen">Eisen</a>(III)-Ion von sechs Liganden, in diesem Fall <a href="Cyanid" class="mw-redirect" title="Cyanid">Cyanid</a>-Ionen, umgeben ist.

</p>

<p>Beispiele aus der <a href="Bioanorganische_Chemie" title="Bioanorganische Chemie">Bioanorganik</a> sind das <a href="H%C3%A4m" class="mw-redirect" title="Häm">Häm</a> und das <a href="Chlorophyll" class="mw-redirect" title="Chlorophyll">Chlorophyll</a>: hier agieren die vier Stickstoffatome im <a href="Porphyrin" class="mw-redirect" title="Porphyrin">Porphyringerüst</a> als mehrzähniger Ligand für das zentrale <a href="Eisen" title="Eisen">Eisen</a>- bzw. <a href="Magnesium" title="Magnesium">Magnesium</a>-Ion.

</p><p>Die Beschreibung der Metall-Ligand-Bindung als rein donative Bindung ist stark vereinfachend. Vor allem bei schweren <a href="%C3%9Cbergangsmetalle" title="Übergangsmetalle">Übergangsmetall</a>verbindungen haben die Bindungen meist einen hohen klassisch-<a href="Kovalent" class="mw-redirect" title="Kovalent">kovalenten</a> Anteil (beispielsweise bei <a href="Hydride#Komplexe_Hydride" title="Hydride">Hydrid</a>-Liganden). Auch spielen <a href="R%C3%BCckbindung" title="Rückbindung">Rückbindungseffekte</a> vom Metall zum Ligand oftmals eine entscheidende Rolle bei der Bindungsstärke (<a href="Bindungsenergie" title="Bindungsenergie">Bindungsenergie</a>). Dies ist bei vielen Liganden mit <a href="Konjugation_(Chemie)" title="Konjugation (Chemie)">π-Systemen</a> der Fall, da die Metallzentren <a href="Elektronendichte" title="Elektronendichte">Elektronendichte</a> in die π*-Orbitale verschieben können; Beispiele für solche Liganden sind <a href="Kohlenstoffmonoxid" title="Kohlenstoffmonoxid">CO</a>, dessen Komplexe als <a href="Metallcarbonyle" title="Metallcarbonyle">Metallcarbonyle</a> bezeichnet werden, und <a href="Ethen" title="Ethen">Ethen</a>.

</p><p>Nach dem CBC-Formalismus können Liganden als L-, X- oder Z-Typ klassifiziert werden. Liganden vom L-Typ stellen für die Bindung ein <a href="Elektronenpaar" title="Elektronenpaar">Elektronenpaar</a> zur Verfügung. Dies sind <a href="Lewis-Base" class="mw-redirect" title="Lewis-Base">Lewis-Basen</a> wie <a href="Phosphan" class="mw-redirect" title="Phosphan">Phosphane</a> oder das <a href="Carbonyl" class="mw-redirect" title="Carbonyl">Carbonyl</a>-Molekül. Neutrale 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 Chlor-, Wasserstoff- oder organische Radikale. 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.<sup id="cite_ref-1" class="reference"><a href="#cite_note-1"><span class="cite-bracket">[</span>1<span class="cite-bracket">]</span></a></sup>

</p><p>In der metallorganischen Chemie werden Liganden seit jeher eingesetzt, um aktive Metallzentren stabil in <a href="L%C3%B6sung_(Chemie)" title="Lösung (Chemie)">Lösung</a> zu halten und sie daran zu hindern, zu metallischen <a href="Kolloid" title="Kolloid">Kolloiden</a> (<a href="Nanopartikel" title="Nanopartikel">Nanopartikeln</a>) zu agglomerieren. Diese löslichen Metallkomplexe können durch geeignete Wahl der <a href="Elektronisch" class="mw-redirect" title="Elektronisch">elektronischen</a> und <a href="Sterische_Hinderung" title="Sterische Hinderung">sterischen</a> Eigenschaften der Liganden zu hochaktiven <a href="Katalysator" title="Katalysator">Katalysatoren</a> für die <a href="Homogene_Katalyse" title="Homogene Katalyse">homogene Katalyse</a> optimiert werden.

</p>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Siehe_auch">Siehe auch</h2></div>

<ul><li><a href="Chelatligand" class="mw-redirect" title="Chelatligand">Chelatligand</a></li>

<li><a href="Non-innocent_Ligand" title="Non-innocent Ligand">Non-innocent Ligand</a></li>

<li><a href="Liganden-Abk%C3%BCrzungen" class="mw-redirect" title="Liganden-Abkürzungen">Liganden-Abkürzungen</a></li>

<li><a href="Ligandenfeldtheorie" class="mw-redirect" title="Ligandenfeldtheorie">Ligandenfeldtheorie</a></li>

<li><a href="Ligandenkegelwinkel" title="Ligandenkegelwinkel">Ligandenkegelwinkel</a></li>

<li><a href="Komplexbildungsreaktion" title="Komplexbildungsreaktion">Komplexbildungsreaktion</a></li>

<li><a href="Phosphanliganden" title="Phosphanliganden">Phosphanliganden</a></li>

<li><a href="Tolman_Electronic_Parameter" title="Tolman Electronic Parameter">Tolman Electronic Parameter</a></li></ul>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Weblinks">Weblinks</h2></div>

<ul><li><a href="Medical_Subject_Headings" title="Medical Subject Headings">MeSH</a> <i><a rel="nofollow" class="external text" href="https://meshb.nlm.nih.gov/search?searchMethod=FullWord&searchInField=termDescriptor&sort=&size=20&searchType=exactMatch&q=Ligands">Ligand</a></i></li>

<li><a rel="nofollow" class="external text" href="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</a>, von <a href="Arno_Behr_(Chemiker%2C_1952)" title="Arno Behr (Chemiker, 1952)">Arno Behr</a></li></ul>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Einzelnachweise">Einzelnachweise</h2></div>

<li id="cite_note-1"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-1">↑</a></span> <span class="reference-text"><a href="James_E._Huheey" title="James E. Huheey">James E. Huheey</a>, Ellen A. Keiter, Richard L. Keiter: <cite style="font-style:italic">Anorganische Chemie</cite>. Hrsg.: <a href="Ralf_Steudel" title="Ralf Steudel">Ralf Steudel</a>. 5. Auflage. De Gruyter, Berlin/Boston 2014, ISBN 978-3-11-030433-6, 11.5, <span style="white-space:nowrap">S.<span style="display:inline-block;width:.2em"> </span>450–451</span>.<span class="Z3988" title="ctx_ver=Z39.88-2004&rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Abookitem&rfr_id=info:sid/de.wikipedia.org:Ligand&rft.atitle=11.5&rft.au=James+E.+Huheey%2C+Ellen+A.+Keiter%2C+Richard+L.+Keiter&rft.btitle=Anorganische+Chemie&rft.date=2014&rft.edition=5&rft.genre=bookitem&rft.isbn=9783110304336&rft.pages=450-451&rft.place=Berlin%2FBoston&rft.pub=De+Gruyter" style="display:none"> </span></span>

</li>

</ol></div><div><div class="zim-footer">

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