Ligan

Ligan adalah molekul atau ion yang berikatan dengan atom logam pusat untuk membentuk senyawa kompleks.^[1] Ikatan yang terbentuk merupakan ikatan koordinasi dan melibatkan pasangan elektron yang didonorkan oleh ligan kepada atom pusat. Hal ini menjadikan ligan dapat dianggap sebagai basa Lewis.^[2]

Sisplatin, senyawa koordinasi yang mengandung logam platina, merupakan senyawa kompleks dengan empat ligan

Ligan di dalam senyawa kompleks memiliki peran penting dalam sifat-sifat yang dimiliki senyawa tersebut. Paling sederhana, ligan menentukan kereaktifan senyawa kompleks, seperti reaksi redoks yang dapat dialami oleh atom pusat. Oleh karena itu, senyawa kompleks berperan penting di dalam berbagai bidang, termasuk kimia obat, kimia bioanorganik, katalisis, dan kimia lingkungan.

Ligan dapat dibagi menjadi beberapa kelompok berdasarkan beberapa hal, yakni muatan, ukuran, unsur yang terikat dengan atom pusat, jumlah ikatan yang terbentuk (dentisitas), dan jumlah atom bersebelahan yang mendonorkan elektron (haptisitas).^[3]

Sejarah

Lukisan 神奈川沖浪裏 (Ombak Besar di Kanagawa) karya Hokusai dilukis dengan pigmen biru Prussia

Senyawa kompleks bukanlah sesuatu yang asing bagi manusia dan telah digunakan di berbagai hal, seperti biru Prussia yang menjadi salah satu pigmen penting di seluruh dunia. Pigmen lain yang juga telah digunakan di antaranya aureolin, senyawa kobalt, dengan warna kuning kepodang dan alizarin dengan warna merah.

Meski komposisi kimiawi dari senyawa kompleks ini sudah mulai ditentukan, ilmuwan masih belum dapat menjawab struktur dari senyawa kompleks.^[2] Tokoh penting dalam senyawa kompleks adalah Alfred Werner yang berhasil membuktikan bahwa rumus kimia dari beberapa senyawa kompleks krom dan platina dapat dipahami apabila senyawa tersebut berikatan dengan enam buah ligan. Senyawa yang terbentuk memiliki geometri oktahedral. Istilah ligan, yang digunakan oleh beliau dan Carl Somiesky, dipakai untuk membedakan ion klorida yang berkoordinasi dengan atom pusat dan ion klorida yang menjadi anion dalam senyawa kompleks tersebut.^[4]

Ligan umum

Anion dan molekul sederhana dapat langsung berikatan dengan memanfaatkan pasangan elektron bebas di salah satu atomnya. Molekul yang memiliki ikatan rangkap, seperti etena dan butadiena, juga dapat berikatan dengan memanfaatkan elektron pada ikatan rangkapnya. Ikatan tunggal pun dapat menjadi donor elektron, misalnya ikatan pada H₂, dan umumnya ini terjadi di reaksi organologam.

Ligan	Rumus	Muatan	Dentisitas	Keterangan
Iodida (iodo)	I−	−1	Monodentat
Bromida (bromo)	Br−	−1	Monodentat
Sulfida (tio)	S2−	−2	Monodentat (M=S) atau bidentat (M−S−M')	Ligan tunggal atau ligan jembatan
Tiosianat (tiosianato)	S−CN−	−1	Monodentat	Ambidentat
Klorida (kloro)	Cl−	−1	Monodentat
Nitrat (nitrato)	O−NO2−	−1	Monodentat
Azida (azido)	N−N2−	−1	Monodentat
Fluorida (fluoro)	F−	−1	Monodentat
Hidroksida (hidrokso)	O−H−	−1	Monodentat
Oksalat (oksalato)	[O−CO−CO−O]2−	−2	Bidentat
Air (akua)	O−H2	0	Monodentat
Nitrit (nitrito)	O−N−O−	−1	Monodentat	Ambidentat
Isotiosianat (isotiosianato)	N=C=S−	−1	Monodentat	Ambidentat
Asetonitril	CH3CN	0	Monodentat
Piridina (py)	C5H5N	0	Monodentat
Amonia (amina)	NH3	0	Monodentat
Etilenadiamina (en)	NH2−CH2−CH2−H2N	0	Bidentat
2,2'-bipiridina (bipy)	NC5H4−C5H4N	0	Bidentat
1,10-fenantrolina (phen)	C12H8N2	0	Bidentat
Nitrit (nitro)	N−O2−	−1	Monodentat	Ambidentat
Trifenilfosfina	P−(C6H5)3	0	Monodentat
Sianida (siano)	C≡N− N≡C−	−1	Monodentat	Dapat berperan sebagai ligan jembatan M−C−M' atau M−C≡N−M'
Karbon monoksida (karbonil)	C≡O	0	Monodentat	Dapat berperan sebagai ligan jembatan M−C−M'

Beberapa ligan dinyatakan sebagai ambidentat karena spesi tersebut dapat berikatan dengan atom pusat melalui dua atom yang berbeda.

• 
  Garam Reinecke yang mengandung ligan isotiosianat dan amina. Ion amonium (NH₄⁺) bukan merupakan ligan.
• 
  Hexol dengan ligan hidroksida dan amina. Ion sulfat (SO₄²⁻) bukan merupakan ligan.

Selain yang disebutkan, terdapat juga beberapa ligan lain yang juga sering dimanfaatkan.

Ligan	Rumus	Muatan	Dentisitas	Keterangan
Asetilasetonat (acac)	[CH3−CO−CH2−CO−CH3]−	−1	Bidentat
Alkena	R2C=CR2	0	Monodentat
Benena	C6H6	0		Dapat membentuk mono, bi, atau tridentat sesuai haptisitasnya
Dietilenatriamina (dien)	C4H13N3	0	Tridentat
Eter mahkota		0		Makrosiklik dengan atom donor O
Etilenadiaminatetraasetat (EDTA4−)	(−OOC−CH2)2N−C2H4−N(CH2−COO−)2	−4	Heksadentat
Glisinat (glisinato)	NH2CH2COO−	−1	Bidentat	Asam amino lain menyerupai glisinat
Heme		0	Tetradentat	Makrosiklik dengan atom donor N
Okso	O2−	−2	Monodentat	Dapat menjadi jembatan
Siklopentadienil (Cp)	C5H5−	−1		Dapat membentuk mono, bi, atau tridentat sesuai haptisitasnya

• 
  Senyawa kompleks dengan ligan etilenadiamina menunjukkan memiliki isomer optik
• 
  Ferosen dengan ligan siklopentadienil