Ligand (chimie)

Un ligand est un atome, un ion ou une molécule portant des groupes fonctionnels lui permettant de se lier à un ou plusieurs atomes ou ions centraux. Le terme de ligand est le plus souvent utilisé en chimie de coordination et en chimie organométallique (branches de la chimie inorganique). L'interaction métal/ligand est du type acide de Lewis/base de Lewis. La liaison ainsi formée est nommée « liaison covalente de coordination ». Dans ce cadre, l'association d'un ou de plusieurs cation(s) (ou atome) métallique(s) central(aux) avec un/des ligands(s) est un édifice qui se nomme « complexe de coordination » (ou « complexe organométallique » s'il contient au moins une liaison métal-carbone). Le mot français désignant un ligand est « coordinat ». En effet, ligand est un mot anglais, bien que très employé en chimie française. Denticité Les ligands sont de nature très variée. Parmi les plus courants, on trouve des molécules porteuses de doublet(s) d'électron(s) libre(s) comme l’eau ou l'ammoniac ou des anions comme les chlorures Cl, les cyanures CN, les hydroxydes HO. Les molécules portant plusieurs groupes fonctionnels pouvant se lier au cation métallique sont des ligands polydentés ou polydentes (l'anglicisme polydentate est parfois utilisé, à tort) : leur denticité, c'est-à-dire le nombre d'atomes susceptibles de se lier au métal, est supérieure à 1. La liaison des ligands polydentés est favorisée entropiquement par rapport à celle des ligands monodentés (ou monodentes, denticité=1). En effet, dans les réactions de déplacement de n ligands monodentés (souvent, des molécules de solvant) autour d'un ion central par un ligand polydenté, il y a augmentation du nombre de molécules total de n-1, ce qui est favorable entropiquement. Exemples de ligands monodentés neutres : , , , CO et NO. Exemples de ligands monodentés anioniques : F, CN, Cl, Br, I, et HO. Exemple de ligand bidenté neutre : (1,2-diaminoéthane, nom courant « éthylènediamine »). Exemple de ligand bidenté dianionique : OOC-COO (oxalate) (peut également se lier comme un ligand tétradenté).