• 配位鍵

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    配位鍵

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    在配位化學中,配位共價鍵又稱配位鍵、偶極鍵或配位鍵,是一種雙中心雙電子共價鍵,其中兩個電子來自同一原子金屬離子配體的鍵合涉及這種相互作用。 這種類型的相互作用是路易斯酸堿理論的核心。

    配位鍵通常存在于配位化合物中。

    例子

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    配位鍵無處不在。 在所有金屬水絡合物 [M(H2O)n]m+ 中,水與金屬陽離子之間的鍵合被描述為配位共價鍵。 大多數有機金屬化合物和大多數配位化合物中的金屬-配體相互作用都有類似的描述。

    術語偶極鍵在有機化學中用于化合物,例如氧化胺,其電子結構可以根據向氧原子提供兩個電子的堿性胺來描述。

    R3N → O

    箭頭 → 表示鍵中的兩個電子都來自胺部分。 在標準共價鍵中,每個原子貢獻一個電子。 因此,另一種描述是胺將一個電子提供給氧原子,然后與氮原子上剩余的未成對電子一起使用,形成標準的共價鍵。 電子從氮轉移到氧的過程產生形式電荷,因此電子結構也可以描述為

    R3N+O?

    這種電子結構具有電偶極子,因此得名極性鍵。 實際上,原子帶有部分電荷; 參與鍵合的兩個原子中負電性較大的原子通常會帶部分負電荷。 一個例外是一氧化碳。 在這種情況下,碳原子帶有部分負電荷,盡管它的電負性不如氧。

    配位共價鍵的一個例子是氨分子(在氮原子上帶有孤對電子的路易斯堿)和三氟化硼之間的相互作用,三氟化硼是一種路易斯酸,因為硼原子具有不完整的八位位組 電子。 在形成加合物時,硼原子獲得八位位組構型。

    配位絡合物的電子結構可以用一組配體來描述,每個配體向金屬中心提供一對電子。 例如,在氯化六氨合鈷 (III) 中,每個氨配體將其孤對電子提供給鈷 (III) 離子。 在這種情況下,形成的鍵被描述為配位鍵。

    與其他電子共享模式的比較

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    在所有情況下,無論是配位鍵還是普通電子共享鍵,都是共價鍵。 在通常的用法中,前綴偶極、與格或坐標僅用于指示用于創建鍵的電子的來源。 例如,F3B ← O(C2H5)2(三氟化硼(二乙基)醚合物)由 BF3 和 :O(C2H5)2 制備,與自由基物種 [?BF3]– 和 [?O(C2H5)2] 相對 +。 與格鍵在符號方面也很方便,因為避免了正式的費用:我們可以寫 D: + ()A ? D → A 而不是 D+–A–(這里 : 和 () 代表孤對和空 分別在電子對供體 D 和受體 A 上運行)。 即使所涉及的路易斯酸堿反應只是名義上的,有時也會使用該符號(例如,亞砜 R2S → O 很少通過化物 R2S 與原子氧 O 反應生成)。 因此,大多數化學家在選擇一種表示法而不是另一種表示法(正式電荷與箭頭鍵)時,不會對鍵的屬性做出任何聲明。

    然而,通常情況下,以這種方式描述的鍵是極性共價鍵,有時是極共價鍵,一些作者聲稱配鍵和共享電子鍵的性質存在真正差異,并建議顯示配鍵更重要 適合特定情況。

    配位鍵

    早在 1989 年,Haaland 就將與格債券描述為 (i) 弱而長的債券; (ii) 在債券形成過程中僅發生少量電荷轉移; (iii) 其在氣相(或低 ε 惰性溶劑)中的首選解離模式是異裂而非均裂。 氨-硼烷加合物 (H3N → BH3) 是一個典型的例子:鍵很弱,解離能為 31 kcal/mol(乙烷為 90 kcal/mol),鍵長,在 166 pm(cf . 153 pm 對于乙烷),并且該分子具有 5.2 D 的偶極矩,這意味著只有 0.2 e- 從氮轉移到硼。 H3N → BH3 的異裂離解估計需要 27 kcal/mol,證實異裂解成氨和硼烷比均裂解成自由基陽離子和自由基陰離子更有利。

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    1. 配位鍵
    2. 例子
    3. 與其他電子共享模式的比較

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