Koordinasyon Bileşiklerinde İzomerizm
Aynı formüle sahip koordinasyon bileşikleri, ligandlarının uzaysal düzenlemesi veya bağlanma şekli açısından farklılık gösterebilir; bu durum, belirgin özelliklere sahip geometrik, optik, bağlanma ve diğer izomerlerin ortaya çıkmasına neden olmaktadır.
Tanım
Koordinasyon bileşiklerinde izomerizm, aynı kimyasal formüle sahip ancak metal merkezi etrafındaki ligandların uzaysal düzenlemesi (stereoizomerler) veya bağlanma şekli (yapısal izomerler) açısından farklılık gösteren iki veya daha fazla ayrı bileşiğin varlığıdır.
Kapsam
Bu konu, koordinasyon bileşiklerinin gösterdiği izomerizm türlerini kapsamaktadır: cis/trans ve fac/mer geometrik izomerleri ile oktahedral ve diğer komplekslerin kiral optik izomerlerini içeren stereoizomerizm; ve bağlanma, koordinasyon, iyonizasyon ve hidrat izomerlerini içeren yapısal izomerizm. İzomerlerin nasıl ayırt edildiğini ve varlıklarının koordinasyon kuramını nasıl desteklediğini ele almakta, ancak bağlanma modellerini ve reaksiyon mekanizmalarını diğer konulara bırakmaktadır.
Temel sorular
- Belirli bir koordinasyon geometrisi için hangi geometrik izomerler mümkündür?
- Bir metal kompleksi ne zaman kiraldir ve optik aktivite nasıl gösterilir?
- Bağlanma, iyonizasyon ve koordinasyon izomerleri bağlanma açısından nasıl farklılık gösterir?
- İzomerlerin varlığı Werner'in koordinasyon kuramını nasıl desteklemiştir?
Anahtar kavramlar
- cis ve trans izomerleri
- fac ve mer izomerleri
- Optik izomerler ve kiralite
- Bağlanma izomerizmi
- İyonizasyon ve hidrat izomerizmi
- Koordinasyon izomerizmi
Temel kuramlar
- Geometrik izomerizm
- Sabit koordinasyon pozisyonlarındaki ligandlar, bitişik veya zıt konumları işgal edebilir; bu durum, kare-düzlemsel ve oktahedral komplekslerde cis/trans izomerlerine ve oktahedral MA3B3 türlerinde farklı özelliklere sahip fac/mer izomerlerine yol açmaktadır.
- Optik izomerizm ve kiralite
- Tris-şelatları gibi oktahedral kompleksler, uygun olmayan bir simetri eksenine sahip değildir ve üst üste bindirilemeyen ayna görüntüleri olarak var olmaktadır; Werner'in bu tür kompleksleri ayırması, metal merkezlerinin gerçekten kiral olabileceğini kanıtlamıştır.
- Yapısal izomerizm
- Aynı formüle sahip bileşikler, bağlanma, iyonizasyon, hidrat ve koordinasyon izomerizmi yoluyla bağlanma açısından farklılık gösterebilir; bu durum, ambidentat bir ligandın hangi atomunun bağlandığını veya iyonların koordinasyon küresi ile kafes arasında nasıl dağıldığını yansıtmaktadır.
Klinik önem
İzomerizm, pratikte klinik önem taşımaktadır çünkü metal komplekslerinin geometrik ve optik izomerleri, farklı reaktivite ve biyolojik aktiviteye sahip olabilmektedir; örneğin, kanser tedavisinde kullanılan platin ilacının aktif cis ve inaktif trans izomerleri arasındaki fark bu duruma örnek teşkil etmektedir.
Tarihçe
Bir kompleksin sergilediği izomer sayısı ve türü, Werner'in koordinasyon kuramı ile Jørgensen'in zincir kuramı arasındaki tartışmada merkezi bir kanıt niteliğindeydi. Werner'in 1911'de optikçe aktif bir kobalt kompleksini, daha sonra ise karbon içermeyen bir kompleksi ayırması, komplekslerin belirli üç boyutlu yapılara sahip olduğunu kesin olarak doğrulamıştır.
Öne çıkan isimler
- Alfred Werner
- Sophus Mads Jørgensen
- Edith Humphrey
İlgili konular
Temel eserler
- werner1911
- weller2018
- cotton1999
Sıkça sorulan sorular
- Basit inorganik tuzlar optikçe aktif değilken, oktahedral kompleksler neden optikçe aktif olabilir?
- Şelatlayıcı ligandlar oktahedral bir metalin etrafını sardığında, herhangi bir ayna düzlemi veya uygun olmayan eksen içermeyen bir düzenleme oluşturabilirler; bu durumda kompleks ve ayna görüntüsü üst üste bindirilemez, ki bu da optik aktivite için tam olarak gerekli koşuldur.
- Bağlanma izomeri nedir?
- Bağlanma izomeri, nitrit gibi ambidentat bir ligandın iki farklı donör atomundan biri aracılığıyla – azot veya oksijen aracılığıyla – bağlanabildiği durumlarda ortaya çıkmaktadır; bu durum, aynı formüle sahip ancak farklı metal-ligand bağlanma şekli ve özelliklere sahip iki bileşik oluşturmaktadır.