Ионы Крёйц-Тауб представляет собой комплекс металла с формулой {[ Ru ( NH 3 ) 5 ] 2 (С 4 Н 4 Н 2 )} 5+ . Этот катионный вид был тщательно изучен в попытке понять интимные детали переноса электронов внутри сферы , то есть того, как электроны перемещаются от одного металлического комплекса к другому. Ион назван в честь Кэрол Кройц , которая первой подготовила комплекс, и ее научного руководителя Генри Таубе , получившего Нобелевскую премию по химии.за это и связанные с ним открытия в области электронного переноса. [1] [2]
Характеристики
Комплекс состоит из двух пентаммин- рутениевых единиц, связанных с атомами азота в мостиковом пиразиновом лиганде, который завершает октаэдрическую координационную сферу каждого металла. Важной особенностью соединения является то, что оба металла имеют кажущуюся степень окисления +2,5. Обычно ионы металлов, как и большинство ионов, обладают целостными степенями окисления. Например, комплексы рутения с аммином обычно составляют +2 или +3. Тот факт, что степени окисления являются полуцелыми, указывает на то, что два центра Ru (NH 3 ) 5 эквивалентны по числу их электронов. Кристаллографические и теоретические исследования согласуются с этим описанием, то есть два металлических центра эквивалентны. [3] [4] Этот ион, характерный для комплекса со смешанной валентностью, сильно поглощает свет в ближней инфракрасной части электромагнитного спектра . В случае иона Крейтца – Таубе максимум поглощения приходится на 1570 нм . Это поглощение описывается как зона межвалентного переноса заряда .
Синтез
Первоначально ион был выделен в виде гидратированной тозилатной соли [Ru (NH 3 ) 5 ] 2 (C 4 H 4 N 2 ) (O 3 SC 6 H 4 CH 3 ) 5 · 3H 2 O. Его получают в две стадии с помощью комплекс Ru (III) -Ru (III) пиразина :. [3]
- 2 [Ru (NH 3 ) 5 Cl] 2+ + C 4 H 4 N 2 → {[Ru (NH 3 ) 5 ] 2 (C 4 H 4 N 2 )} 6+ + 2 Cl -
- 2 {[Ru (NH 3 ) 5 ] 2 (C 4 H 4 N 2 )} 6+ + Zn → 2 {Ru (NH 3 ) 5 ] 2 (C 4 H 4 N 2 )} 5+ + Zn 2+
Ион Крейтца – Таубе иллюстрирует преимущества комплексов рутения для изучения окислительно-восстановительных реакций. Ионы Ru (II) и Ru (III) могут взаимно превращаться при умеренных окислительно-восстановительных потенциалах . Оба эти состояния окисления кинетически инертны. Многие аналоги этого иона были получены с использованием различных мостиковых лигандов.
Рекомендации
- ^ Creutz, C .; Таубе, Х. (1969). «Прямой подход к измерению барьера Франка – Кондона для переноса электронов между ионами металлов». Журнал Американского химического общества . 91 : 3988–3989. DOI : 10.1021 / ja01042a072 .
- ^ Таубе, Генри (8 декабря 1983 г.). «Электронный перенос между металлическими комплексами» (PDF) . Нобелевская лекция.
- ^ а б Fürholz, U .; Joss, S .; Bürgi, HB; Луди, А. (1985). «Возвращение к комплексу Крейтца – Таубе: кристаллографическое исследование ряда переноса электрона ( μ- пиразин) декаамминедирутений ([(NH 3 ) 5 Ru (Pyz) Ru (NH 3 ) 5 ] n + ( n = 4–6)) ". Неорганическая химия . 24 : 943–948. DOI : 10.1021 / ic00200a028 .
- ^ Демадис, К.Д.; Хартсхорн, СМ; TJ, Мейер (2001). «Переход от локализованного к делокализованному в химии смешанной валентности». Химические обзоры . 101 (9): 2655–2686. DOI : 10.1021 / cr990413m .