Метод классификации ковалентных связей

Метод классификации ковалентных связей (CBC) , также называемый обозначением LXZ , представляет собой способ описания ковалентных соединений, таких как металлорганические комплексы , способом, который не подвержен ограничениям, возникающим в результате определения степени окисления . ^[1] Вместо того, чтобы просто присваивать заряд (степень окисления) атому в молекуле , метод классификации ковалентных связей анализирует природу лигандов, окружающих интересующий атом. ^[2] Согласно этому методу взаимодействия, позволяющие координировать лиганд, можно классифицировать в зависимости от того, отдает ли он два, один или ноль электронов . Этим трем классам лигандов присвоены символы L, X и Z соответственно. Метод был опубликован Малкольмом Л.Х. Грином в 1995 году. ^[3]^[4]

Типы лигандов

Лиганды X-типа - это те, которые отдают один электрон металлу и принимают один электрон от металла при использовании метода подсчета электронов с нейтральными лигандами или отдают два электрона металлу при использовании метода подсчета электронов с помощью донорных пар. ^[5]^{[ нужна страница ]} Независимо от того, считаются ли они нейтральными или анионными, эти лиганды образуют нормальные ковалентные связи . ^[2] Несколькими примерами лигандов этого типа являются H, галогены (Cl, Br, F и т. д.), OH, CN, CH ₃ и NO (изогнутый).

Лиганды L-типа представляют собой нейтральные лиганды, которые отдают два электрона металлическому центру независимо от используемого метода подсчета электронов. Эти электроны могут исходить от неподеленных пар , пи- или сигма-доноров. ^[5]^{[ нужна страница ]} Связи, образующиеся между этими лигандами и металлом, представляют собой дативные ковалентные связи , которые также известны как координатные связи. Примеры лиганда этого типа включают CO, PR ₃ , NH ₃ , H ₂ O, карбены (=CRR') и алкены.

Лиганды Z-типа — это те, которые принимают два электрона от металлического центра, в отличие от отдачи, происходящей с двумя другими типами лигандов. Однако эти лиганды также образуют дативные ковалентные связи, подобные L-типу. ^[2] Этот тип лиганда обычно не используется, поскольку в определенных ситуациях его можно записать через L и X. Например, если Z-лиганд сопровождается L-типом, его можно записать как X ₂ . Примерами таких лигандов являются кислоты Льюиса , такие как BR ₃ . ^[3]

Использование обозначений

При наличии металлокомплекса и тенденций типов лигандов комплекс можно записать более упрощенно в виде $[ML l X x Z z] Q \pm$ . Нижние индексы обозначают количество лигандов каждого типа, присутствующих в этом комплексе, M — металлоцентр, а Q — общий заряд комплекса. Некоторые примеры этих общих обозначений следующие:

Сокращенная формула	Обозначение LXZ
[Мн(СО) ₆ ] ⁺	[МЛ ₆ ] ⁺
[Ir(CO)(PPh ₃ ) ₂ (Cl)(NO)] ²⁺	[МЛ ₃ х ₂ ] ²⁺
[Fe(CO) ₂ (CN) ₄ ] ²⁻	[ _ML2X4 ₄] ²⁻

Также из этой общей формы получаются значения количества электронов, степени окисления, координационного числа , количества d-электронов, ^[6] валентное число и число связей лиганда ^[2] можно рассчитать.

Количество электронов = ⁠ $N+x+2l-Q$ ⁠

Где $N$ – номер группы металла.

Степень окисления (ОС) = ⁠ $x+Q$ ⁠

Координационное число (CN) = ⁠ $x+l$ ⁠

Количество d-электронов (dn) = ⁠ $N-OS$ ⁠
= ⁠ $N-(x+Q)$ ⁠

Число валентности (ВН) = ⁠ $x+2z$ ⁠

Число лигандных связей (LBN) = ⁠ $l+x+z$ ⁠

Другое использование

Этот шаблон для записи металлокомплекса также позволяет лучше сравнивать молекулы с разными зарядами. Это может произойти, когда отнесение сводится к его «эквивалентному нейтральному классу». Эквивалентный нейтральный класс — это классификация комплекса, если заряд локализован на лиганде, а не на металлоцентре. ^[1] Другими словами, эквивалентный нейтральный класс представляет собой представление комплекса без заряда.

Ссылки

^ Jump up to: ^а ^б Крэбтри, Роберт Х .; Мингос, Д. Майкл П. , ред. (2007). Комплексная металлоорганическая химия III . Том. 1. Эльзевир. стр. 22–29.
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д Метод CBC
^ Jump up to: ^а ^б Грин, Малкольм Л.Х. (20 сентября 1995 г.). «Новый подход к формальной классификации ковалентных соединений элементов». Журнал металлоорганической химии . 500 (1–2): 127–148. дои : 10.1016/0022-328X(95)00508-N . ISSN 0022-328X .
^ Грин, Малкольм Л.Х .; Паркин, Джерард (10 июня 2014 г.). «Применение метода классификации ковалентных связей для преподавания неорганической химии». Журнал химического образования . 91 (6): 807–816. Бибкод : 2014ЖЧЭд..91..807Г . дои : 10.1021/ed400504f . ISSN 0021-9584 .
^ Jump up to: ^а ^б Крэбтри, Роберт Х. (2005). Металлоорганическая химия переходных металлов (4-е изд.). Уайли-Интерсайенс.
^ Спессард, Гэри О.; Мисслер, Гэри Л. (2010). Металлоорганическая химия (2-е изд.). Издательство Оксфордского университета. стр. 59–60.

[CompOrgometChem-1] Jump up to: ^а ^б Крэбтри, Роберт Х .; Мингос, Д. Майкл П. , ред. (2007). Комплексная металлоорганическая химия III . Том. 1. Эльзевир. стр. 22–29.

[ParkinWebpage-2] Jump up to: ^а ^б ^с ^д Метод CBC

[Green1995-3] Jump up to: ^а ^б Грин, Малкольм Л.Х. (20 сентября 1995 г.). «Новый подход к формальной классификации ковалентных соединений элементов». Журнал металлоорганической химии . 500 (1–2): 127–148. дои : 10.1016/0022-328X(95)00508-N . ISSN 0022-328X .

[4] Грин, Малкольм Л.Х .; Паркин, Джерард (10 июня 2014 г.). «Применение метода классификации ковалентных связей для преподавания неорганической химии». Журнал химического образования . 91 (6): 807–816. Бибкод : 2014ЖЧЭд..91..807Г . дои : 10.1021/ed400504f . ISSN 0021-9584 .

[OrganometChemTransMetals-5] Jump up to: ^а ^б Крэбтри, Роберт Х. (2005). Металлоорганическая химия переходных металлов (4-е изд.). Уайли-Интерсайенс.

[6] Спессард, Гэри О.; Мисслер, Гэри Л. (2010). Металлоорганическая химия (2-е изд.). Издательство Оксфордского университета. стр. 59–60.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]