Isomerisme dalam Senyawa Koordinasi

Senyawa koordinasi dengan rumus yang sama dapat berbeda dalam penataan ruang atau konektivitas ligan-ligannya, menghasilkan isomer geometris, optik, tautan, dan isomer lainnya dengan sifat-sifat yang berbeda.

Definition

Isomerisme dalam senyawa koordinasi adalah keberadaan dua atau lebih senyawa berbeda yang memiliki rumus kimia yang sama tetapi berbeda dalam penataan ruang (stereoisomer) atau dalam konektivitas (isomer struktural) ligan di sekitar pusat logam.

Scope

Topik ini mencakup jenis-jenis isomerisme yang ditunjukkan oleh senyawa koordinasi: stereoisomerisme, termasuk isomer geometris cis/trans dan fac/mer serta isomer optik kiral dari kompleks oktahedral dan kompleks lainnya; dan isomerisme struktural, termasuk isomer tautan, koordinasi, ionisasi, dan hidrat. Topik ini membahas bagaimana isomer dibedakan dan mengapa keberadaan isomer mendukung teori koordinasi, tetapi menyerahkan model ikatan dan mekanisme reaksi ke topik lain.

Core questions

• Isomer geometris apa yang mungkin untuk geometri koordinasi tertentu?
• Kapan suatu kompleks logam bersifat kiral, dan bagaimana aktivitas optik ditunjukkan?
• Bagaimana isomer tautan, ionisasi, dan koordinasi berbeda dalam konektivitas?
• Bagaimana keberadaan isomer mendukung teori koordinasi Werner?

Key concepts

• isomer cis dan trans
• isomer fac dan mer
• Isomer optik dan kiralitas
• Isomerisme tautan
• Isomerisme ionisasi dan hidrat
• Isomerisme koordinasi

Key theories

Isomerisme geometris

Ligan pada posisi koordinasi tetap dapat menempati situs yang berdekatan atau berlawanan, menghasilkan isomer cis/trans pada kompleks planar persegi dan oktahedral serta isomer fac/mer pada spesies oktahedral MA3B3 dengan sifat yang berbeda.

Isomerisme optik dan kiralitas

Kompleks oktahedral seperti tris-kelat tidak memiliki sumbu simetri yang tidak tepat dan ada sebagai bayangan cermin yang tidak dapat ditumpangkan; resolusi Werner terhadap kompleks semacam itu membuktikan bahwa pusat logam dapat benar-benar kiral.

Isomerisme struktural

Senyawa dengan rumus identik dapat berbeda dalam konektivitas melalui isomerisme tautan, ionisasi, hidrat, dan koordinasi, yang mencerminkan atom mana dari ligan ambidentat yang berikatan atau bagaimana ion mendistribusikan diri antara bola koordinasi dan kisi.

Clinical relevance

Isomerisme penting dalam praktik karena isomer geometris dan optik dari kompleks logam dapat memiliki reaktivitas dan aktivitas biologis yang berbeda, seperti dalam kontras antara isomer cis yang aktif dan trans yang tidak aktif dari obat platinum yang digunakan dalam terapi kanker.

History

Jumlah dan jenis isomer yang ditampilkan oleh suatu kompleks merupakan bukti sentral dalam perdebatan antara teori koordinasi Werner dan teori rantai Jørgensen. Resolusi Werner pada tahun 1911 terhadap kompleks kobalt yang aktif secara optik, dan kemudian terhadap kompleks yang tidak mengandung karbon, secara meyakinkan mengkonfirmasi bahwa kompleks memiliki struktur tiga dimensi yang pasti.

Key figures

• Alfred Werner
• Sophus Mads Jørgensen
• Edith Humphrey

Seminal works

• werner1911
• weller2018
• cotton1999

Frequently asked questions

Mengapa kompleks oktahedral dapat aktif secara optik padahal garam anorganik sederhana tidak?

Ketika ligan pengkelat melilit logam oktahedral, mereka dapat menghasilkan susunan yang tidak memiliki bidang cermin atau sumbu yang tidak tepat, sehingga kompleks dan bayangan cerminnya tidak dapat ditumpangkan, persis kondisi untuk aktivitas optik.

Apa itu isomer tautan?

Isomer tautan muncul ketika ligan ambidentat, seperti nitrit, dapat berikatan melalui salah satu dari dua atom donor yang berbeda—melalui nitrogen atau melalui oksigen—memberikan dua senyawa dengan rumus yang sama tetapi konektivitas dan sifat logam–ligan yang berbeda.