Трехцентровая двухэлектронный (3c-2e) связь представляет собой электронно-дефицитную химическая связь , где три атома разделяет два электрона . Сочетание трех атомных орбиталей образуют три молекулярных орбиталей : один скрепления, один не -bonding, и один анти -bonding. Два электрона переходят на связывающую орбиталь, что приводит к чистому связывающему эффекту и образованию химической связи между всеми тремя атомами. Во многих распространенных связях этого типа связывающая орбиталь смещена к двум из трех атомов вместо того, чтобы равномерно распределяться между всеми тремя. Примером связи 3c – 2e является трехводородный катион идиборан H
3+ и B
2ЧАС
6. Этот тип облигации также называется банановой облигацией .
Бораны и карбораны [ править ]
Расширенная версия модели связи 3c – 2e широко используется в кластерных соединениях, описываемых теорией пар многогранных скелетных электронов, таких как бораны и карбораны . Эти молекулы получают свою стабильность из-за наличия полностью заполненного набора связывающих молекулярных орбиталей, как указано в правилах Уэйда .
Мономер BH 3 нестабилен, поскольку атом бора имеет пустую p-орбиталь. В-Н-В 3-центр-2-электрона связь образуется , когда атом бора разделяет электроны с В-Н - связи на другом атоме бора. Два электрона (соответствующие одной связи) на связывающей молекулярной орбитали B-H-B распределены по трем межъядерным пространствам. [1]
В диборане (B 2 H 6 ) есть две такие связи 3c-2e: два атома H соединяют два атома B, оставляя два дополнительных атома H в обычных связях B − H на каждом B. В результате молекула достигает стабильности. поскольку каждый B участвует в общей сложности в четырех связях, и все связывающие молекулярные орбитали заполнены, хотя две из четырех связей являются трехцентровыми связями B-H-B. Согласно отчетности порядка связи для каждого В-Н взаимодействия в мостике составляет 0,5, [2] , так что мостиковые В-Н-В связи слабее и длиннее , чем терминал В-Н - связей, как показано длин связей в структурной диаграмма.
Комплексы переходных металлов [ править ]
2(HSiPh3).png)
Трехцентровая и двухэлектронная связь широко распространена в химии переходных металлорганических соединений. Знаменитое семейство соединений с такими взаимодействиями, как агостические комплексы .
Другие соединения [ править ]
Этот образец связывания также наблюдается в триметилалюминии , который образует димер Al 2 (CH 3 ) 6 с атомами углерода двух метильных групп в мостиковых положениях. Этот тип связи также встречается в углеродных соединениях, где его иногда называют гиперконъюгацией ; другое название асимметричных трехцентровых двухэлектронных связей.
Бериллий [ править ]
Первый стабильный субвалентный комплекс Be, когда-либо наблюдаемый, содержит трехцентровую двухэлектронную π-связь, которая состоит из донорно-акцепторных взаимодействий по ядру C-Be-C аддукта Be (0) -карбена. [4]
Карбокации [ править ]
Реакции перегруппировки карбокатов протекают через переходные состояния трехцентровой связи. Поскольку структуры с тремя центральными связями имеют примерно такую же энергию, что и карбокатионы, обычно практически отсутствует энергия активации для этих перегруппировок, поэтому они происходят с чрезвычайно высокой скоростью.
Ионы карбония, такие как этан C
2ЧАС+
7имеют трехцентровые двухэлектронные связи. Возможно, наиболее известной и изученной структурой такого типа является катион 2-норборнил .
См. Также [ править ]
- Трехцентровая четырехэлектронная связь
- 2-норборнил катион
- Дигидрогенный комплекс
Ссылки [ править ]
- ↑ I. Mayer (1989). «Связь порядков в трехцентровых связях: аналитическое исследование электронной структуры диборана и трехцентровых четырехэлектронных связей гипервалентной серы». Журнал молекулярной структуры . 186 : 43–52. DOI : 10.1016 / 0166-1280 (89) 87037-X .
- ^ Ф. Альберт Коттон , Джеффри Уилкинсон и Пол Л. Гаус, Основы неорганической химии , 2-е изд. (Wiley, 1987), стр.113.
- ↑ Никонов, GI (2005). «Последние достижения в неклассических межлигандных взаимодействиях SiH». Adv. Органомет. Chem . 53 : 217–309. DOI : 10.1016 / s0065-3055 (05) 53006-5 .
- ^ Эрроусмит, М; Брауншвейг, H .; Челик, Массачусетс; Dellermann, T .; Дьюхерст, РД; Юинг, WC; Hammond, K .; Kramer, T .; Крумменахер, I .; Mies, J .; Radacki, K .; и Шустер, JK (2016). «Нейтральные нульвалентные s-блочные комплексы с сильной множественной связью». Химия природы . 8 (9): 890–894. Bibcode : 2016NatCh ... 8..890A . DOI : 10.1038 / nchem.2542 . PMID 27334631 . CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
