Komplexchemie - Ingo Schnell

der quantitativen Bestimmung von Metall-Ionen Verwendung. Das Phänomen der erhöhten Stabilität, das allgemein
bei mehrzähnigen Liganden auftritt, wird als Chelateffekt bezeichnet (griech., „Krebsschere“).
4. Eine kurze Geschichte der Komplexchemie
Einzelne Substanzen, deren charakteristischer Inhaltsstoff eine Koordinationsverbindung war, stellte man
schon im Altertum her, wie z. B. den Farblack Alizarin oder Hämderivate aus Tierblut. Erste Dokumentationen
gibt es seit Herodot (450 v. Chr.). Den ersten wissenschaftlich dokumentierten Beleg einer Komplexverbindung
lieferte der Hallenser Arzt und Alchimist Andreas Libavius aber erst 1597. Er beschrieb den Tetraamminkupfer(II)-Komplex,
der jedoch erst viel später als Komplexverbindung charakterisiert wurde. Die erste
Isolierung gelang Diesbach und Dippel 1704 im Falle von “Berliner Blau“, Fe4[Fe(CN)6]3. Eine chemische
Formulierung der Hydrate und Amminkomplexe der Übergangsmetalle gehörte zu dieser Zeit aber noch zu
den ungelösten Problemen der anorganischen Chemie.
Es dauerte bis zum Beginn des 19. Jahrhunderts, dass Komplexverbindungen Gegenstand chemischer Forschung
wurden und in rascher Abfolge eine ganze Reihe von Komplexverbindungen mit einer gezielten präparativen
Methodik hergestellt werden konnten. Die synthetisierten Komplexe benannte man meist nach ihren
Entdeckern. Mit Sophus Mads Jørgensen betrat 1878 der wohl produktivste präparative Komplexchemiker
des 19. Jahrhunderts die Bühne der Wissenschaft. In den folgenden drei Jahrzehnten synthetisierte er
systematisch eine Vielzahl von Komplexverbindungen und beschäftigte sich mit der chemischen Formulierung
der Hydrate und Amminkomplexe der Übergangsmetalle. Jørgensen selbst war Anhänger eines Strukturkonzeptes,
das der Schwede Christian W. Blomstrand entwickelt hatte. Dieses Konzept wurde ab 1870
unter dem Begriff „Kettentheorie“ bekannt und basierte auf den erfolgreich angewendeten Grundprinzipien
der organischen Chemie.
Alfred Werner. Originalpräparate aus Alfred Werners Laboratorium.
Die Widersprüche der Kettentheorie und nicht zuletzt die herausragenden präparativen Arbeiten von Jørgensen
schufen die Grundlage für die Koordinationschemie Alfred Werners (1866-1919), der durch seinen epochalen
Beitrag zum Aufbau der Komplexe heute gern als “Vater der Komplexchemie“ bezeichnet wird. Ende
des Jahres 1892 reichte der damals erst 26-jährige Schweizer Chemiker seine Arbeit “Beiträge zur Konstitution
anorganischer Verbindungen“ bei der kurz zuvor gegründeten Zeitschrift für Anorganische Chemie ein
und führte damit die anorganische Chemie aus dem Schatten der alles dominierenden organischen Chemie.
Bei der Formulierung seiner Koordinationstheorie gab Werner die Beschränkung Valenz (Wertigkeit) = Bindigkeit
(Koordinationszahl) auf, die in Orientierung an die Chemie des Kohlenstoffs zu den oben genannten
Kettentheorien geführt hatte. Er postulierte, dass jedes Zentralatom in einem Komplex neben seiner Valenzzahl
(später von ihm umbenannt in “Hauptvalenz“ = Oxidationszahl) eine charakteristische Koordinationszahl
(später “Nebenvalenz“) besitzt. Dabei waren neutrale Liganden direkt an das Metallatom gebunden, während
anionische Liganden entweder “in der ersten Sphäre“ direkt an das Metall gebunden waren oder “in der
zweiten Sphäre“ als Gegenion fungieren konnten. In seiner Neuformulierung des Aufbaus der Metallkomplexe
beschäftigte sich Werner auch mit der Frage der Geometrie solcher Verbindungen und bot für die zur damaligen
Zeit am häufigsten beobachtete Koordinationszahl sechs das Oktaeder als Ligandenpolyeder an.
Für die vierfach koordinierten Pt(II)-Komplexe postulierte er angesichts der beobachteten Konfigurationsisomere
eine quadratisch-planare Geometrie. Ein weiterer bemerkenswerter Aspekt der Arbeit von 1893 war
das Fehlen einer adäquaten empirischen Grundlage für die weitreichenden Thesen (er selber hatte nicht ein
einziges Experiment auf diesem Gebiet bis zu dem Zeitpunkt durchgeführt!). Dieser Umstand veranlasste
später einmal einen deutschen Kollegen, die Wernersche Koordinationstheorie als eine “geniale Frechheit“
zu bezeichnen. Es wurde das wissenschaftliche Lebenswerk Alfred Werners, diese geniale Frechheit auf
Seite 4