Verschil tussen chelaat en macrocyclische liganden

De belangrijk verschil tussen chelaat en macrocyclische liganden is dat een chelaat is een verbinding die een centraal metaalatoom gebonden aan een ligand met ten minste twee of meer donorplaatsen bevat, terwijl een macrocyclisch ligand een grote cyclische structuur met drie of meer donorplaatsen is.

Een ligand is een molecuul of een ion dat aan een metaalatoom of ion kan binden via het doneren van de afzonderlijke elektronenparen om coördinaat covalente bindingen te vormen. De donorplaatsen zijn de plaatsen waarop de liganden eenzame elektronenparen aan het metaalatoom of ion doneren.

INHOUD

1. Overzicht en belangrijkste verschil
2. Wat zijn Chelaten
3. Wat zijn Macrocyclische liganden
4. Vergelijking zij aan zij - Chelaat versus Macrocyclische liganden in tabelvorm
5. Samenvatting

Wat zijn Chelaten?

Een chelaat is een verbinding die een centraal metaalatoom gebonden aan een ligand met ten minste twee of meer donorplaatsen bevat. Daarom is chelaat het hele complex dat het centrale metaalatoom en het ligand bevat. Dit complex is ook bekend als coördinatiecomplex of coördinatieverbinding. Sommige coördinatieverbindingen hebben twee of meer liganden die zijn gebonden aan het centrale metaalatoom, maar een chelaat heeft slechts één ligand.

Figuur 01: EDDS-metaalcomplex

Er zijn verschillende categorieën liganden. Hun naam geeft aan hoeveel gecoördineerde covalente bindingen ze kunnen vormen. Als een ligand bijvoorbeeld slechts één coördinaat covalente binding per molecuul kan vormen, is het bekend als een monodentaat ligand. Evenzo, als er twee donorplaatsen zijn, dan is het een bidentaat ligand. De denticiteit van liganden beschrijft deze indeling. Omdat het ligand via twee of meer donorplaatsen in een chelaat aan het centrale metaalatoom is gebonden, is het ligand een tweetandige of een polydentaatligand. Meestal is de ligand van een chelaat een cyclische of een ringstructuur. Deze liganden zijn ook bekend als chelaatvormers.

Wat zijn Macrocyclische liganden?

Een macrocyclisch ligand is een grote cyclische structuur met drie of meer donorplaatsen. Een macrocyclisch ligand is in wezen een grote cyclische structuur. Er zijn ten minste drie of meer donorplaatsen in een macrocyclisch ligand. Deze liganden vertonen een zeer hoge affiniteit voor metaalionen.

Figuur 1: Ftalocyanine is een belangrijk voorbeeld voor macrocyclische liganden.

De macrocyclische liganden zijn in wezen polydentaat. Daarom verschaffen deze liganden minder conformatievrijheid voor het metaalion. Dat wil zeggen, deze liganden zijn "vooraf georganiseerd" voor binding. Wanneer een macrocyclisch ligand bindt aan een metaalion, is de gehele structuur bekend als een macrocyclisch complex. Een van de meest voorkomende macrocyclische liganden is ftalocyanine. Het algemene gebruik van deze liganden zijn kleurstoffen en pigmenten.

Wat is het verschil tussen chelaat en macrocyclische liganden?

Chelaat versus Macrocyclische liganden
Een chelaat is een verbinding die een centraal metaalatoom gebonden aan een ligand met ten minste twee of meer donorplaatsen bevat.	Een macrocyclisch ligand is een grote cyclische structuur met drie of meer donorplaatsen.
Natuur
Een coördinatieverbinding	Een donormolecuul
Donorsite
Het ligand heeft ten minste twee of meer donorplaatsen.	Het ligand heeft ten minste drie of meer donorplaatsen.
denticiteit
Het ligand is ofwel tweetandig ofwel polydentaat.	In wezen een polydentate ligand.

Samenvatting - Chelaat versus Macrocyclische liganden

Chelaten zijn coördinatieverbindingen. Macrocyclische liganden zijn donormoleculen die eenzame elektronenparen kunnen doneren om gecoördineerde covalente bindingen met een centraal metaalatoom of ion te vormen. Het belangrijkste verschil tussen chelaat- en macrocyclische liganden is dat een chelaat een verbinding is die een centraal metaalatoom gebonden met een ligand met ten minste twee of meer donorplaatsen bevat, terwijl een macrocyclisch ligand een grote cyclische structuur met drie of meer donorplaatsen is.

Afbeelding met dank aan:

1. "EDDS metaalcomplex" door Yidele (talk) - Eigen werk - gebruik ChemDraw Ultra 11.0 (Public Domain) via Commons Wikimedia
2. "Phthalocyanine" door Choij - Eigen werk (publiek domein) via Commons Wikimedia