Stereoisomerie

Stereoisomere von Koordinationsverbindungen sind Moleküle, die die gleiche chemische Formel und die gleiche Konnektivität der Liganden an das Metallatom haben, sich aber in der Anordnung der Ligandenmoleküle um das Zentralatom unterscheiden.

Basierend auf der molekularen Struktur werden Stereoisomere von Koordinationsverbindungen als geometrische Isomere oder optische Isomere klassifiziert.

Geometrische Isomere sind Stereoisomere, die völlig unterschiedliche Molekülgeometrien aufweisen und unterschiedliche physikalische und chemische Eigenschaften aufweisen.

cis-trans-Isomere sind ein Beispiel für geometrische Isomere. Sie treten in quadratisch-planaren Komplexen mit zwei Sätzen von zwei identischen Liganden oder MA₂B₂ und in oktaedrischen Komplexen mit einem Satz von vier identischen Liganden und einem Paar eines anderen Liganden oder MA₄B₂ auf.

Im cis-Isomer des quadratisch-planaren Komplexes Diamminedichlorplatin(II), bekannt als Cisplatin, befinden sich die Chloridliganden beispielsweise nebeneinander und auf derselben Seite des Moleküls. Im trans-Isomer Transplatin befinden sich die Chloridliganden auf den gegenüberliegenden Seiten des Moleküls.

Oktaederkomplexe mit zwei Sätzen von drei identischen Liganden oder MA₃B₃ können eine andere Art von geometrischer Isomerie aufweisen, die als Fac-mer-Isomerie bekannt ist.

Zum Beispiel befinden sich im fac-Isomer von Triamminetrichlorocobalt(III) die drei Aminliganden und drei Chloridliganden auf gegenüberliegenden Seiten des Moleküls und bilden somit entgegengesetzte Flächen des Oktaeders. Im Mer-Isomer bilden drei gleiche Liganden einen Bogen um das zentrale Metallatom.

Die andere Klasse von Stereoisomeren wird als optische Isomere definiert. Wie unsere Hände sind auch optische Isomere spiegelbildlich zueinander und nicht überlagerbar. Diese Isomere, auch Enantiomere genannt, werden als chiral bezeichnet und unterscheiden sich nur sehr wenig in ihren physikalischen und chemischen Eigenschaften.

Optische Isomere zeichnen sich durch ihre Wechselwirkung mit planpolarisiertem Licht aus. Polarisiertes Licht hat elektrische Feldvektoren, die in einer einzigen Ebene oszillieren, die um einen bestimmten Betrag gedreht wird, wenn das polarisierte Licht eine Lösung eines Enantiomers passiert.

Zum Beispiel dreht ein Enantiomer von Tris(ethylendiamin)cobalt(III) die Ebene nach rechts und wird als rechtsdrehend oder das optische Isomer d bezeichnet. Das andere Enantiomer dreht die Ebene nach links und wird als levorotatorisch oder optisches Isomer l bezeichnet.