Het belangrijkste verschil tussen chelaat en macrocyclische liganden is dat een chelaat een verbinding is die een centraal metaalatoom bevat gebonden aan een ligand met ten minste twee of meer donorplaatsen, terwijl een macrocyclisch ligand een grote cyclische structuur is met drie of meer donorsites.
Een ligand is een molecuul of een ion dat kan binden aan een metaalatoom of -ion door zijn eenzame elektronenparen te doneren om gecoördineerde covalente bindingen te vormen. De donorplaatsen zijn de plaatsen waar de liganden eenzame elektronenparen doneren aan het metaalatoom of ion.
Wat zijn chelaten?
Een chelaat is een verbinding die een centraal metaalatoom bevat gebonden aan een ligand met ten minste twee of meer donorplaatsen. Daarom is chelaat het hele complex dat het centrale metaalatoom en het ligand bevat. Dit complex wordt ook wel coördinatiecomplex of coördinatieverbinding genoemd. Sommige coördinatieverbindingen hebben twee of meer liganden die aan het centrale metaalatoom zijn gebonden, 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 gecoördineerde covalente binding per molecuul kan vormen, staat het bekend als een eentandige ligand. Evenzo, als er twee donorplaatsen zijn, is het een tweetandige ligand. De denticiteit van liganden beschrijft deze indeling. Aangezien het ligand via twee of meer donorplaatsen in een chelaat aan het centrale metaalatoom is bevestigd, is het ligand ofwel een tweetandige of een meertandige ligand. Meestal is het ligand van een chelaat een cyclische of ringstructuur. Deze liganden worden ook wel chelaatvormers genoemd.
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 bieden deze liganden minder conformationele vrijheid voor het metaalion. Dat wil zeggen, deze liganden zijn "voorgeorganiseerd" voor binding. Wanneer een macrocyclisch ligand aan een metaalion bindt, staat de hele structuur bekend als een macrocyclisch complex. Een van de meest voorkomende macrocyclische liganden is ftalocyanine. Het algemeen 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 bevat gebonden aan een ligand met ten minste twee of meer donorplaatsen. | 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 of meertandig. | In wezen een polydentaat ligand. |
Samenvatting – Chelaat versus macrocyclische liganden
Chelaten zijn coördinatieverbindingen. Macrocyclische liganden zijn donormoleculen die eenzame elektronenparen kunnen doneren om gecoördineerde covalente bindingen te vormen met een centraal metaalatoom of -ion. Het belangrijkste verschil tussen chelaat en macrocyclische liganden is dat een chelaat een verbinding is die een centraal metaalatoom bevat gebonden aan een ligand met ten minste twee of meer donorplaatsen, terwijl een macrocyclische ligand een grote cyclische structuur is met drie of meer donorplaatsen.
Afbeelding met dank aan:
1. "EDDS metaalcomplex" door Yidele (talk) - Eigen werk - met ChemDraw Ultra 11.0 (Public Domain) via Commons Wikimedia
2. "Ftalocyanine" door Choij - Eigen werk (Public Domain) via Commons Wikimedia
