Kľúčový rozdiel medzi chelátovými a makrocyklickými ligandami je v tom, že chelát je zlúčenina obsahujúca centrálny atóm kovu naviazaný na ligand, ktorý má aspoň dve alebo viac donorových miest, zatiaľ čo makrocyklický ligand je veľká cyklická štruktúra s tromi alebo viacerými darcovské stránky.
Ligand je molekula alebo ión, ktorý sa môže viazať na atóm kovu alebo ión prostredníctvom darovania svojich osamelých elektrónových párov na vytvorenie koordinačných kovalentných väzieb. Donorové miesta sú miesta, na ktorých ligandy darujú osamelé elektrónové páry atómu kovu alebo iónu.
Čo sú to cheláty?
Chelát je zlúčenina obsahujúca centrálny atóm kovu naviazaný na ligand, ktorý má aspoň dve alebo viac donorových miest. Preto je chelát celý komplex, ktorý obsahuje centrálny atóm kovu a ligand. Tento komplex je tiež známy ako koordinačný komplex alebo koordinačná zlúčenina. Niektoré koordinačné zlúčeniny majú dva alebo viac ligandov naviazaných na centrálny atóm kovu, ale chelát má iba jeden ligand.
Obrázok 01: EDDS kovový komplex
Existuje niekoľko kategórií ligandov. Ich názov naznačuje, koľko koordinačných kovalentných väzieb môžu vytvoriť. Napríklad, ak ligand môže tvoriť iba jednu koordinačnú kovalentnú väzbu na molekulu, je známy ako monodentátny ligand. Podobne, ak existujú dve donorové miesta, potom je to bidentátny ligand. Denticita ligandov popisuje túto kategorizáciu. Pretože ligand je pripojený k centrálnemu atómu kovu prostredníctvom dvoch alebo viacerých donorových miest v cheláte, ligand je buď bidentátny alebo polydentátny ligand. Vo väčšine prípadov je ligandom chelátu cyklická alebo kruhová štruktúra. Tieto ligandy sú tiež známe ako chelatačné činidlá.
Čo sú makrocyklické ligandy?
Makrocyklický ligand je veľká cyklická štruktúra s tromi alebo viacerými donorovými miestami. Makrocyklický ligand je v podstate veľká cyklická štruktúra. V makrocyklickom ligande sú aspoň tri alebo viac donorových miest. Tieto ligandy vykazujú veľmi vysokú afinitu ku kovovým iónom.
Obrázok 1: Ftalocyanín je dôležitým príkladom pre makrocyklické ligandy.
Makrocyklické ligandy sú v podstate polydentátne. Preto tieto ligandy poskytujú kovovému iónu menšiu konformačnú voľnosť. To znamená, že tieto ligandy sú „predorganizované“na väzbu. Keď sa makrocyklický ligand viaže na kovový ión, celá štruktúra je známa ako makrocyklický komplex. Jedným z najbežnejších makrocyklických ligandov je ftalokyanín. Bežným použitím týchto ligandov sú farbivá a pigmenty.
Aký je rozdiel medzi chelátovými a makrocyklickými ligandami?
Chelaty vs makrocyklické ligandy |
|
| Chelát je zlúčenina obsahujúca centrálny atóm kovu naviazaný na ligand, ktorý má aspoň dve alebo viac donorových miest. | Makrocyklický ligand je veľká cyklická štruktúra s tromi alebo viacerými donorovými miestami. |
| Príroda | |
| Koordinačná zlúčenina | Molekula darcu |
| Stránka darcu | |
| Ligand má aspoň dve alebo viac donorových miest. | Ligand má aspoň tri alebo viac darcovských miest. |
| Denticity | |
| Ligand je buď bidentátny alebo polydentátny. | V podstate polydentátny ligand. |
Zhrnutie – Chelát vs makrocyklické ligandy
Cheláty sú koordinačné zlúčeniny. Makrocyklické ligandy sú donorové molekuly, ktoré môžu darovať osamelé elektrónové páry na vytvorenie koordinačných kovalentných väzieb s centrálnym atómom kovu alebo iónom. Kľúčový rozdiel medzi chelátovými a makrocyklickými ligandmi je v tom, že chelát je zlúčenina obsahujúca centrálny atóm kovu viazaný s ligandom, ktorý má aspoň dve alebo viac donorových miest, zatiaľ čo makrocyklický ligand je veľká cyklická štruktúra s tromi alebo viacerými donorovými miestami.
S láskavým dovolením obrázka:
1. “EDDS metal complex” Od Yidele (rozhovor) – Vlastná práca – pomocou ChemDraw Ultra 11.0 (Public Domain) cez Commons Wikimedia
2. “Phthalocyanine” od Choij – Vlastné dielo (Public Domain) cez Commons Wikimedia
