Komponen yang unik diperolehi - kompleks boron boron boron boron boron bersempadan dengan kompleks tembaga alkyn • Arkady Kuramshin • Berita Sains mengenai "Unsur" • Kimia

Suatu sebatian yang unik diperolehi – kompleks boron boron boron boron boron boron boron boron boron boron boron adalah sama dengan alkena

Rajah. 1. Sebatian baru – π-kompleks dua (di bahagian atas) atau tiga (turun di bawah) atom tembaga yang dihubungkan dengan ligan diborin, dan pendaratan keluar dari penyelesaian yang terhasil – pemfosoran. Gambar dari artikel dibincangkan diJurnal Persatuan Kimia Amerika

Tidak seperti atom karbon yang boleh membentuk ikatan rangkap dua dan tiga yang kuat, unsur-unsur kimia lain membentuk beberapa ikatan yang lebih mudah. Bahkan kurang diketahui tentang kompleks di mana atom logam berinteraksi dengan ikatan berganda bukan karbon. Sintesis sebatian dan kajian mereka akan membolehkan bukan sahaja mengkaji secara lebih terperinci sifat ikatan kimia, tetapi juga untuk mendapatkan sebatian berguna yang boleh digunakan dalam pelbagai bidang. Kumpulan penyelidik antarabangsa berjaya membuat satu kejayaan – untuk kali pertama mereka berjaya memaksa tembaga untuk berinteraksi dengan elektron ikatan triple boron-boron dan menunjukkan bahawa bahan yang dihasilkan adalah sama dalam struktur kepada alkena. Di samping itu, ternyata bahawa phosphoresces kompleks tembaga-organoboron yang dihasilkan, yang juga boleh digunakan secara praktikal.

Antara sebatian kompleks, konsep yang pada gilirannya abad XIX dan XX pertama dicadangkan oleh Swissahli kimia Alfred Werner, yang dipanggil π-kompleks, yang memainkan peranan utama dalam sintesis kimia, sangat menarik. Kompleks π pertama dalam sejarah kimia, garam Zeize, diperoleh pada tahun 1827. π-Kompleks adalah ion atom atau logam (biasanya satu peralihan) terikat kepada molekul ligand (bukan logam) dengan berinteraksi dengan elektron ikatan karbon dua atau tiga ikatan karbon. Ingat bahawa dalam sebatian kompleks "klasik", logam itu terikat kepada atom bukan logam oleh elektron bukan logam yang tidak terlibat dalam pembentukan ikatan kimia (pasangan elektron tunggal).

Sebagai contoh, dalam alkyne π-complexes, interaksi logam dengan alkyne berlaku kerana pembentukan ikatan kimia tiga pusat, yang terbentuk semasa interaksi komponen π dari ikatan triple dengan tiga pusat – dua atom karbon dan satu atom logam – yang mengambil bahagian dalam pengikatan atom karbon.

π-Kompleks logam peralihan digunakan secara meluas dalam sintesis organik, memberikan penyelesaian kepada tugas utamanya – pembentukan ikatan karbon karbon baru, yang diperlukan untuk pengeluaran bahan-bahan polimer, ubat-ubatan dan bahan-bahan organik berguna yang lain.Untuk pembangunan kaedah baru untuk sintesis sebatian organik dengan penyertaan kompleks π, beberapa hadiah Nobel dalam bidang kimia dianugerahkan.

Malangnya, tidak terdapat banyak π-kompleks di mana logam peralihan berinteraksi dengan pelbagai ikatan unsur selain karbon, dan tidak satu Hadiah Nobel telah dianugerahkan untuk pembangunan mereka. Oleh itu, π-kompleks platinum dan palladium dengan disilines, sebatian dengan ikatan silikon-silikon tiga diperolehi sebelum ini, tetapi parameter geometri produk interaksi logam peralihan dengan ikatan triple itu berbeza dengan ciri-ciri yang sama dalam π-kompleks logam dengan alkena.

Yang lebih menarik ialah kerja dua kumpulan penyelidikan dari Universiti Julius Maximilian di Würzburg (Jerman), yang dilakukan secara bersama dengan rakan-rakan dari UK dan India, di mana mereka memperoleh molekul diborin (turunan boron tri-berikat organoboron) dan menyusun tiga π- kompleks, yang termasuk atom tembaga (I) (Rajah 2). Dalam dua daripadanya, terdapat dua atom tembaga per lendin diborin, dan ketiga, tiga atom tembaga (Rajah 1).Telah didapati bahawa dengan peningkatan jumlah atom tembaga yang berkaitan dengan ikatan triple, jarak antara atom boron meningkat. Kajian terhadap sebatian yang diperoleh menggunakan kaedah kimia kuantum menunjukkan bahawa atom tembaga dikaitkan dengan ikatan triple boron boron lebih kuat daripada dengan ikatan boron dua dalam sebatian yang berkaitan – diborens.

Rajah. 2 Para penyelidik berjaya memastikan bahawa tiga atom tembaga berinteraksi dengan boron boron sekaligus dengan ikatan triple. Rajah Arkady Kuramshina

Bagi kebanyakan pakar, ternyata adalah satu kejutan bahawa struktur interaksi tembaga dengan ikatan boron boron dalam strukturnya ternyata hampir sama dengan π-kompleks tembaga dengan alkena (sebatian dengan ikatan rangkap karbon-karbon). Sebenarnya, sebatian yang diperoleh adalah contoh pertama komplek π-logam dengan ikatan berganda bukan karbon, yang sepenuhnya menghasilkan struktur "kompleks" π-kompleks dengan banyak karbon-karbon ikatan – sehingga baru-baru ini dianggap bahawa ini adalah mustahil sekali.

Satu lagi perbezaan antara kompleks sintetik tembaga dengan boron boron ikatan triple dari kompleks dengan ikatan berganda B = B ialahIkon elektron dari tiga ikatan diborin memang bertindih dengan awan elektron logam, membentuk ikatan kimia kovalen di mana elektron berinteraksi hampir sama dengan atom boron dan atom tembaga. Ikatan di kompleks tembaga diborene boleh digambarkan sebagai ionik – di dalamnya atom tembaga diadakan berdekatan dengan ikatan boron boron berganda hanya disebabkan oleh interaksi elektrostatik yang timbul antara atom logam yang dikenakan positif dan awan elektron caj negatif yang membentuk boron boron ikatan rangkap.

Oleh itu, sebatian baru adalah "pertama dalam siri" dan kajian struktur mereka memberikan maklumat tambahan tentang sifat ikatan kimia. Bagaimanapun, ini bukan semua: salah satu sifat paling menarik sebatian baru adalah keupayaan untuk pendaratan sengit (ia memberikan hasil kuantum sebanyak 58%, iaitu, sangat berkesan). Apabila terdedah kepada cahaya ultraviolet, mereka memberikan cahaya merah jingga yang ketara, walaupun dengan mata kasar (Rajah 1). Phosphorescence adalah akibat dari kesatuan awan elektron tembaga dan ikatan triple boron boron – susunan elektron pada tahap tenaga berubah sedemikian rupa sehingga menjadi lebih mudah bagi mereka untuk bergerak dari tahap ke tahapsemasa memancarkan tenaga elektromagnetik di kawasan merah spektrum, yang boleh diperhatikan dengan mata kasar.

Nilai kerja baru sangat baik – keputusan untuk pertama kalinya jelas menunjukkan bahawa ikatan boron boron triple dapat berinteraksi dengan logam peralihan seperti ikatan alkil karbon tiga karbon. Dan juga fakta bahawa satu ikatan rangkap diborin dapat memberikan interaksi dengan tiga ion tembaga (I) sekaligus menunjukkan bahawa pertalian untuk logam peralihan agak besar. Semua ini boleh menjadi asas untuk arah yang menarik dan baru dalam kimia kompleks sebatian (penyelarasan kimia), yang dari masa ke masa boleh menjadi alat yang penting dan sangat diperlukan untuk sintesis dalam kimia organoelemental, sama seperti kimia π-kompleks pada satu masa memperkenalkan revolusi dalam sintesis sebatian organik. Pemalsuan yang dikesan daripada sebatian yang disintesis nampaknya tidak kurang menarik – ia boleh menjadi asas bagi pembangunan dan pengeluaran bahan-bahan pendarfluor dari derivatif yang agak murah dari tembaga dan boron.

Sumber: Holger Braunschweig, Theresa Dellermann, Rian D. Dewhurst, Benjamin Hupp, Thomas Kramer, James D. Mattock, Jan Mies, Ashwini K. Phukan, Andreas Steffen, Alfredo Vargas.Sangat Peralihan Logam π-Complexes Perangkap Boron-Boron Triple // Jurnal Persatuan Kimia Amerika. 2017. V. 139 (13). P. 4887-4893.

Arkady Kuramshin


Like this post? Please share to your friends:
Tinggalkan Balasan

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: