Kluczowa różnica między ligandami chelatowymi i makrocyklicznymi polega na tym, że chelat jest związkiem zawierającym centralny atom metalu związany z ligandem posiadającym co najmniej dwa lub więcej miejsc donorowych, podczas gdy ligand makrocykliczny jest dużą strukturą cykliczną zawierającą trzy lub więcej witryny darczyńców.
Ligand to cząsteczka lub jon, który może wiązać się z atomem metalu lub jonem poprzez oddanie swoich pojedynczych par elektronowych w celu utworzenia koordynacyjnych wiązań kowalencyjnych. Miejsca donora to miejsca, w których ligandy oddają pojedyncze pary elektronów do atomu lub jonu metalu.
Czym są chelaty?
Chelat jest związkiem zawierającym centralny atom metalu związany z ligandem posiadającym co najmniej dwa lub więcej miejsc donorowych. Dlatego chelat to cały kompleks, który zawiera centralny atom metalu i ligand. Ten kompleks jest również znany jako kompleks koordynacyjny lub związek koordynacyjny. Niektóre związki koordynacyjne mają dwa lub więcej ligandów związanych z centralnym atomem metalu, ale chelat ma tylko jeden ligand.
Rysunek 01: Kompleks metali EDDS
Istnieje kilka kategorii ligandów. Ich nazwa wskazuje, ile koordynacyjnych wiązań kowalencyjnych mogą utworzyć. Na przykład, jeśli ligand może tworzyć tylko jedno koordynacyjne wiązanie kowalencyjne na cząsteczkę, jest znany jako ligand jednokleszczowy. Podobnie, jeśli istnieją dwa miejsca donorowe, to jest to ligand dwukleszczowy. Tożsamość ligandów opisuje tę kategoryzację. Ponieważ ligand jest przyłączony do centralnego atomu metalu przez dwa lub więcej miejsc donorowych w chelacie, ligand jest ligandem dwukleszczowym lub wielokleszczowym. W większości przypadków ligand chelatu jest strukturą cykliczną lub pierścieniową. Te ligandy są również znane jako czynniki chelatujące.
Co to są makrocykliczne ligandy?
Ligand makrocykliczny jest dużą strukturą cykliczną zawierającą trzy lub więcej miejsc donorowych. Ligand makrocykliczny jest zasadniczo dużą strukturą cykliczną. W makrocyklicznym ligandzie są co najmniej trzy lub więcej miejsc donorowych. Ligandy te wykazują bardzo wysokie powinowactwo do jonów metali.
Rysunek 1: Ftalocyjanina jest ważnym przykładem makrocyklicznych ligandów.
Ligandy makrocykliczne są zasadniczo wielokleszczowe. Dlatego te ligandy zapewniają mniejszą swobodę konformacyjną dla jonu metalu. Oznacza to, że te ligandy są „wstępnie zorganizowane” do wiązania. Gdy makrocykliczny ligand wiąże się z jonem metalu, cała struktura jest znana jako kompleks makrocykliczny. Jednym z najczęstszych makrocyklicznych ligandów jest ftalocyjanina. Powszechnym zastosowaniem tych ligandów są barwniki i pigmenty.
Jaka jest różnica między chelatem a makrocyklicznymi ligandami?
Chelat a makrocykliczne ligandy |
|
| Chelat to związek zawierający centralny atom metalu związany z ligandem posiadającym co najmniej dwa lub więcej miejsc donorowych. | Ligand makrocykliczny jest dużą strukturą cykliczną zawierającą trzy lub więcej miejsc donorowych. |
| Natura | |
| Związek koordynacyjny | Cząsteczka dawcy |
| Strona dawcy | |
| Ligand ma co najmniej dwa lub więcej miejsc dawców. | Ligand ma co najmniej trzy lub więcej miejsc dawców. |
| Tożsamość | |
| Ligand jest dwukleszczowy lub wielokleszczowy. | Zasadniczo wielokleszczowy ligand. |
Podsumowanie – Chelat kontra makrocykliczne ligandy
Chelaty to związki koordynacyjne. Ligandy makrocykliczne to cząsteczki donorowe, które mogą oddawać pojedyncze pary elektronów, tworząc skoordynowane wiązania kowalencyjne z centralnym atomem lub jonem metalu. Kluczowa różnica między ligandami chelatowymi i makrocyklicznymi polega na tym, że chelat jest związkiem zawierającym centralny atom metalu związany z ligandem posiadającym co najmniej dwa lub więcej miejsc donorowych, podczas gdy ligand makrocykliczny jest dużą strukturą cykliczną mającą trzy lub więcej miejsc donorowych.
Zdjęcie dzięki uprzejmości:
1. „Kompleks metali EDDS” Autor: Yidele (wykład) – Praca własna – przy użyciu ChemDraw Ultra 11.0 (domena publiczna) przez Commons Wikimedia
2. „Ftalocyjanina” Choij – Praca własna (domena publiczna) przez Commons Wikimedia
