رابطة ثلاثية المراكز ثنائية الإلكترون
الرابطة ثلاثية المراكز ثنائية الإلكترون (3c–2e) هي رابطة كيميائية ناقصة الإلكترونات، حيث تتشارك ثلاث ذرات إلكترونين . يتحد ثلاثة مدارات ذرية لتكوين ثلاثة مدارات جزيئية : مدار رابط، ومدار غير رابط، ومدار مضاد للرابطة. ينتقل الإلكترونان إلى المدار الرابط، مما ينتج عنه تأثير رابط صافٍ، ويُشكل رابطة كيميائية بين الذرات الثلاث. في العديد من الروابط الشائعة من هذا النوع، ينزاح المدار الرابط نحو ذرتين من الذرات الثلاث بدلاً من أن يتوزع بالتساوي بينها. من أمثلة الجزيئات التي تحتوي على روابط 3c–2e كاتيون ثلاثي الهيدروجين ( H₃⁺ ) وثنائي البوران ( B₂⁺) .2 ساعة6 ). في هذين الهيكلين، تشكل الذرات الثلاث في كل رابطة 3c–2e هندسة زاوية، مما يؤدي إلىرابطة منحنية.
البوران والكاربوران
يُستخدم نموذج الرابطة 3c–2e الموسّع بكثرة في المركبات العنقودية التي تصفها نظرية أزواج الإلكترونات الهيكلية متعددة السطوح، مثل البوران والكاربوران . تستمد هذه الجزيئات استقرارها من امتلاكها مجموعة كاملة من المدارات الجزيئية الرابطة ، وفقًا لقواعد ويد .
يُعدّ المونومر BH₃ غير مستقرّ لأنّ ذرة البورون تحتوي على مدار p فارغ. تتكوّن رابطة B−H−B ثلاثية المراكز ثنائية الإلكترون عندما تشارك ذرة البورون إلكترونات مع رابطة B−H على ذرة بورون أخرى. ينتشر الإلكترونان (المقابلان لرابطة واحدة) في المدار الجزيئي الرابط B−H−B عبر ثلاثة فراغات بين النوى . [ 1 ]
في ثنائي البوران ( B₂H₆ )، توجد رابطتان من نوع 3c– 2e : ذرتا هيدروجين تربطان ذرتي البورون، تاركتين ذرتي هيدروجين إضافيتين في روابط B−H عادية على كل ذرة بورون . ونتيجة لذلك، يحقق الجزيء استقرارًا لأن كل ذرة بورون تشارك في أربع روابط إجمالًا، وجميع المدارات الجزيئية الرابطة ممتلئة، على الرغم من أن اثنتين من هذه الروابط الأربع هما روابط B−H−B ثلاثية المراكز. رتبة الرابطة المُبلغ عنها لكل تفاعل B−H في الجسر هي 0.5، [ 2 ] لذا فإن روابط B−H−B الجسرية أضعف وأطول من روابط B−H الطرفية، كما هو موضح بأطوال الروابط في المخطط الهيكلي.
ثنائي البوران. ترتبط ذرتا الهيدروجين المركزيتان في نفس الوقت بذرتي البورون بروابط 3c–2e.
معقدات الفلزات الانتقالية
يُعدّ الترابط ثلاثي المراكز ثنائي الإلكترون شائعًا في كيمياء الفلزات الانتقالية العضوية. وتُعرف عائلة شهيرة من المركبات التي تتميز بهذه التفاعلات باسم المعقدات الأغوستية .
مركبات أخرى
يُلاحظ نمط الترابط هذا أيضًا في ثلاثي ميثيل الألومنيوم ، الذي يُشكّل ثنائيًا Al₂ ( CH₃ ) ₆ حيث تقع ذرات الكربون في مجموعتين من مجموعات الميثيل في مواقع جسرية. ويحدث هذا النوع من الروابط أيضًا في مركبات الكربون ، حيث يُشار إليه أحيانًا باسم فرط الاقتران - وهو اسم آخر للروابط غير المتناظرة ثلاثية المراكز ثنائية الإلكترون.
البريليوم
يحتوي أول مركب مستقر من البريليوم ذي التكافؤ المنخفض تم رصده على رابطة π ثنائية الإلكترون ثلاثية المراكز تتكون من تفاعلات مانحة-مستقبلة على نواة C-Be-C لناتج إضافة Be(0)-كاربين. [ 4 ]
كاربوكاتيشنز
تحدث تفاعلات إعادة ترتيب الكربوكاتيون عبر حالات انتقالية بروابط ثلاثية المراكز. ولأن هياكل الروابط ثلاثية المراكز تمتلك طاقة مماثلة تقريبًا لطاقة الكربوكاتيونات، فإن طاقة التنشيط لهذه التفاعلات تكاد تكون معدومة، لذا تحدث بمعدلات عالية للغاية.
أيونات الكربونيوم مثل الإيثانيوم Cيحتوي المركب 2H + 7 على روابط ثلاثية المراكز ثنائية الإلكترون. ولعلّ أشهر وأهمّ بنية من هذا النوع هيكاتيون 2-نوربورنيل.
انظر أيضاً
مراجع
- ↑ آي. ماير (1989). "رتب الروابط في الروابط ثلاثية المراكز: دراسة تحليلية للبنية الإلكترونية للديبوران والروابط ثلاثية المراكز رباعية الإلكترونات للكبريت فائق التكافؤ". مجلة التركيب الجزيئي . 186 : 43-52 . doi : 10.1016/0166-1280(89)87037-X .
- ↑ ف. ألبرت كوتون ، وجيفري ويلكنسون، وبول ل. جاوس، الكيمياء اللاعضوية الأساسية ، الطبعة الثانية (وايلي 1987)، ص 113
- ↑ نيكانوف، جي آي (2005). "التطورات الحديثة في تفاعلات SiH غير الكلاسيكية بين الروابط". مجلة الكيمياء العضوية المعدنية المتقدمة . 53 : 217-309 . doi : 10.1016/s0065-3055(05)53006-5 .
- ↑ أروسميث، م؛ براونشفايغ، هـ؛ سيليك، م.أ؛ ديلرمان، ت؛ ديوهيرست، ر.د؛ إيوينغ، و.س؛ هاموند، ك؛ كرامر، ت؛ كروميناشر، إ؛ ميس، ج؛ راداكي، ك؛ وشوستر، ج.ك (2016). "معقدات متعادلة من عناصر المجموعة s ذات تكافؤ صفري بروابط متعددة قوية". مجلة نيتشر للكيمياء . 8 (9): 890-894 . Bibcode : 2016NatCh...8..890A . doi : 10.1038/nchem.2542 . PMID 27334631 .
{{cite journal}}: صيانة CS1: أسماء متعددة: قائمة المؤلفين ( رابط )
- الروابط الكيميائية