Ligandi su molekule ili ioni koji se s centralnim metalnim ionom vezuju u kompleks. Ligandi mogu biti ioni ili molekule koji imaju slobodne elektronske parove. Takvi ioni jesu: fluorid (F-), klorid (Cl-), bromid (Br-), jodid (I-), sulfid (S2-), cijanid (CN-), tiocijanat (NCS-), hidroksid (OH-), peroksid (O22-), nitrozil (NO+), nitrit (NO2-), amid (NH2-), karbonat (CO32-), tiosulfat (S2O32-). Molekule su: amonijak (NH3), voda (H2O), dušikov monoksid (NO), ugljikov monoksid (CO). Ligandi se klasificiraju prema broju veza koje mogu ostvariti s centralnim atomom. Ligandi s jednim potencijalnim donorom elektrona su monodentatni ligandi s više polidentatni ligandi. Ligandi s više donorskih atoma koji se mogu vezati s centralnim atomom samo preko jednog od njih nazivaju se ambidentatni ligandi. Kelatni ligandi su polidentatni ligandi koji sasvim obuhvate centralni atom poput škara morskog raka.
Bidentatni ili dvozubi ligandi imaju dva donorska atoma s nepodijeljenim elektronskim parovima koji se mogu vezati s dvije koordinacijske veze na centralni atom. Primjer bidentatnog liganda je etilendiamin. Jedna molekula etilendiamina formira dvije veze s metalnim ionom. Tako se na centralni atom s kordinacijskim brojm 4 vežu dvije molekule etilendiamina a na onaj s koordinacijskim brojem 6 tri molekule.
Monodentantan je onaj ligand koji ima samo jedan atom koji se veže na centralni atom u kompleksu, npr. amonijak i kloridni ion su monodentantni ligandi bakra u kompleksima [Cu(NH3)6]2+ i [CuCl6]2+.
Teorija ligandnog polja tumači utjecaj elektronske strukture centralnog iona i prirode liganda na sastav i strukturu kompleksa. Prema teoriji ligandnog polja kompleks se sastoji od centralnog metalnog kationa koji je okružen anionima ili negativnim krajem dipolnih molekula. Na taj su način elektroni centralnog metalnog iona pod utjecajem električnog polja elektrona liganda.
Polidentantni liganadi sadrže više koordinacijskih mjesta (mogu dati više elektronskih parova) i grade komplekse prstenaste strukture (kelatne komplekse) zamjenjujući dva ili više monodentantna liganda. Takav ligand je EDTA koja ima 6 koordinacijskih mjesta i gradi s metalima komplekse uvijek u odnosu 1:1.
Kelatni agens je polidentantni ligand koji se vezuje na metal čineći kelatni kompleks.
Cistein je neutralna aminokiselina s polarnim pobočnim lancem. Zbog reaktivnosti tiolne skupine cistein ima brojne uloge u bjelančevinama. Osim što djeluje kao snažni nukleofil i ligand u kompleksima sa željezom i cinkom, najvažnije svojstvo cisteina je stvaranje disulfidne veze. Disulfidna veza igra važnu ulogu u stabilizaciji bjelančevina stvarajući čvrste veze među lancima, što je posebno važno za formiranje sekundarne i tercijarne strukture. Cistein se lako oksidira i pri tome nastaje kovalentno povezani dimer ove aminokiseline, cistin, u kojem su dvije molekule cisteina povezane disulfidnom vezom. Ostaci koji su povezani disulfidnim vezama jako su hidrofobni (nepolarni). Cistein nije esencijalna aminokiselina jer je ljudski organizam može sintetizirati.
Etilendiamintetraoctena kiselina (C10H16N2O8) ili skraćeno EDTA (ethylenediaminetetraacetic acid) heksadentantni je heksadentatni ligand koji tvori komplekse i s prijelaznim metalima i s metalima glavnih skupina. EDTA se koristi kao dinatrijeva sol zbog slabe topljivosti kiseline. Koordinacijski broj EDTA je 6. Negativni ion EDTA4- okruži metalni ion uspostavljajući koordinativne veze sa svih šest koordinacijskih mjesta (četiri na kisikovom i dva na dušikovom atomu).
EDTA se često koristi kao aditiv deterdžentima. Ona stvara kompleks s kalcijevim i magnezijevim ionima čime se poboljšava moć pranja deterdženta. EDTA se upotrebljava kao stabilizator u proizvodnji hrane i kao antikoagulans za krv u bankama krvi. EDTA je najčešći reagens u kompleksometrijskoj titraciji.
Generalić, Eni. "Monodentate ligand." Englesko-hrvatski kemijski rječnik & glosar. 29 June 2022. KTF-Split. {Datum pristupa}. <https://glossary.periodni.com>.
Glosar
Periodni sustav