Ισομερισμός συνδέτη

Υπάρχουν ισομερείς ενώσεις συντονισμού που έχουν ισομερισμό μόνο εντός των ομάδων συνδέτη ως το συνολικό ισομερισμό. Αυτά είναι ισομερή συνδέτη. Το δις(1,3-διαμινοπροπάνιο)πλατίνα(2+) και το δις(1,2-διαμινοπροπάνιο) λευκόχρυσο(2+) είναι δύο ιόντα που παρουσιάζουν ισομερισμό. Η ανάπτυξη της χημείας συντονισμού απαιτούσε την παρουσία μορίων συντονισμού με τον ίδιο τύπο αλλά διάφορες διαμορφώσεις συνδέτη. Τα ισομερή είναι δύο ή περισσότερες ενώσεις που έχουν τον ίδιο τύπο αλλά ξεχωριστές διαμορφώσεις ατόμων. Επειδή τα ισομερή έχουν διάφορες φυσικές και χημικές ιδιότητες, είναι σημαντικό να προσδιορίσουμε με ποιο ισομερές έχουμε να κάνουμε αν υπάρχουν πολλά ισομερή.

Τα ισομερή είναι ενώσεις που έχουν τον ίδιο μοριακό τύπο αλλά διάφορους δομικούς τύπους και δεν έχουν πάντα τις ίδιες ιδιότητες. Τα στερεοϊσομερή, τα εναντιομερή και τα γεωμετρικά ισομερή είναι μεταξύ των διαφόρων τύπων ισομερών. Η δομική ισομέρεια και η στερεοϊσομέρεια είναι οι δύο βασικοί τύποι ισομέρειας (χωρική ισομέρεια).

Ligands

Ένας συνδέτης είναι ένα ιόν ή μόριο (λειτουργική ομάδα) που σχηματίζει ένα σύμπλοκο συντονισμού δεσμεύοντας σε ένα κεντρικό άτομο μετάλλου. Ο δεσμός μετάλλου-προσδέματος μπορεί να είναι είτε ομοιοπολικής είτε ιοντικής φύσης. Απαιτείται επίσημη δωρεά ενός ή περισσότερων ζευγών ηλεκτρονίων του συνδέτη, συχνά μέσω των Βάσεων Lewis, για τη σύνδεση με το μέταλλο. Οι βάσεις Lewis θεωρούνται συνδέτες. Ωστόσο, όξινες «συνδέτες» Lewis έχουν παρατηρηθεί σε σπάνιες περιπτώσεις. Οι ρυθμοί υποκατάστασης συνδέτη, η αντιδραστικότητα συνδέτη και η οξειδοαναγωγή είναι όλοι παράγοντες που επηρεάζουν την αντιδραστικότητα του κεντρικού ατόμου σε ένα σύμπλοκο. Σε πολλούς πρακτικούς τομείς, όπως η βιοοργανική και η περιβαλλοντική χημεία, η ομοιογενής κατάλυση και η φαρμακευτική χημεία, η επιλογή συνδέτη είναι ζωτικής σημασίας. Το φορτίο, το μέγεθος (χύμα), η ταυτότητα του ατόμου(ων) συντονισμού και ο αριθμός των ηλεκτρονίων που παρέχονται στο μέταλλο χρησιμοποιούνται όλα για την ταξινόμηση των συνδετών. Οι συνδέτες θεωρούνται ως δότες ηλεκτρονίων, ενώ τα μέταλλα θεωρούνται ως δέκτες ηλεκτρονίων, με αποτέλεσμα βάσεις Lewis και οξέα Lewis, αντίστοιχα. Τα ουδέτερα μόρια νερού (H2O), αμμωνίας (NH3) και μονοξειδίου του άνθρακα (CO), καθώς και τα ανιόντα κυανιούχα (CN–), χλωρίδιο (Cl–) και υδροξείδιο, είναι παραδείγματα συχνών προσδεμάτων (OH–). Τα κατιόντα (π.χ. NO+, N2H5+) και δέκτες ζευγών ηλεκτρονίων χρησιμοποιούνται περιστασιακά ως συνδέτες.

Δομικά Ισομερή

• Τα ισομερή στον ισομερισμό επιδιαλυτώματος ή ένυδρης ένωσης έχουν την ίδια σύνθεση, αλλά διαφέρουν ως προς τον αριθμό των μορίων του συνδέτη διαλύτη και το αντίθετο ιόν στο κρυσταλλικό πλέγμα.
• Η ισομέρεια ιονισμού εμφανίζεται όταν δύο ισομερή έχουν την ίδια σύνθεση αλλά παράγουν διαφορετικά ιόντα στο διάλυμα. Αυτός ο ισομερισμός συμβαίνει όταν το κεντρικό ιόν του συμπλόκου είναι επίσης ένας πιθανός συνδέτης.
• Περιβάλλον συνδέτες που μπορούν να συνδεθούν σε πολλές τοποθεσίες προκαλούν ισομερισμό σύνδεσης. Το NO2 μπορεί να συνδεθεί με ένα μέταλλο, για παράδειγμα, είτε στα άτομα N είτε στο O.
• Τόσο τα θετικά όσο και τα αρνητικά ιόντα ενός άλατος είναι σύνθετα ιόντα στον ισομερισμό συντονισμού και τα δύο ισομερή διαφέρουν στην κατανομή των προσδεμάτων μεταξύ του κατιόντος και του ανιόντος.

Επεξήγηση

Η ισομέρεια συνδέτη σε σύμπλοκα συντονισμού είναι ένας τύπος δομικού ισομερισμού που προκαλείται από την παρουσία συνδετών που μπορούν να λάβουν διακριτές ισομερείς μορφές. Το ισομερές συνδέτη καθορίζεται από το ισομερές θέσης του συνδέτη. Υπάρχουν ισομερείς ενώσεις συντονισμού που έχουν ισομερισμό μόνο εντός των ομάδων συνδέτη ως το συνολικό ισομερισμό. Αυτός ο ισομερισμός είναι ένα είδος ισομερισμού που είναι μοναδικό. Το διαμινοπροπάνιο, για παράδειγμα, μπορεί να έχει ομάδες αμίνης είτε στην τερματική (1,3-) ή στην 1,2-θέσεις. Τα ιόντα δις(1,3-διαμινοπροπάνιο)λευκοχρύσου(2+) και δις(1,2-διαμινοπροπάνιο)λευκόχρυσου(2+) είναι ένα άλλο παράδειγμα ισομερισμού. Το διαμινοπροπάνιο, για παράδειγμα, έχει δύο ισομερή που διαφέρουν στη σύνδεση των ομάδων αμίνης, το 1,2-διαμινοπροπάνιο και το 1,3-διαμινοπροπάνιο, με αποτέλεσμα δύο ισομερή συνδέτη:1,2-διαμινοπροπάνιο και 1,3-διαμινοπροπάνιο.

Βασικά σημεία

• Όταν οι συνδέτες έχουν τον ίδιο σύνδεσμο, αλλά οι δεσμοί είναι σε διαφορετικούς προσανατολισμούς μεταξύ τους, σχηματίζονται στερεοϊσομερή.
• Οι δύο συνδέτες βρίσκονται στην ίδια πλευρά του συμπλόκου σε μόρια cis. Παρόμοιοι συνδέτες βρίσκονται στις αντίθετες πλευρές των μορίων στα trans μόρια. Στερεοϊσομέρεια δεν υπάρχει σε τετραεδρικές ενώσεις.
• Το ισομερές ονομάζεται πρόσωπο ή πρόσωπο, όταν τρεις πανομοιότυποι συνδέτες γεμίζουν μια όψη. Το ισομερές λέγεται ότι είναι μεσημβρινό ή μερικό, εάν και οι τρεις συνδέτες και το μεταλλικό ιόν βρίσκονται στο ίδιο επίπεδο.
• Όταν ένα μόριο δεν είναι υπερτιθέμενο με την κατοπτρική του εικόνα, ονομάζεται οπτική ισομέρεια.
• Η χημική σύνθεση των δομικών ισομερών είναι η ίδια, αλλά οι δεσμοί είναι διαφορετικοί.

Συμπέρασμα

Ο συνδέτης ή οι συνδέτες είναι ουδέτερα μόρια ή ιόντα (ή άτομα ή ομάδες ατόμων) που συνδέονται απευθείας με το ιόν ή το άτομο μετάλλου πυρήνα στο σύμπλοκο ιόν με δεσμούς συντεταγμένων. Η ισομέρεια συνδέτη είναι ένα είδος δομικού ισομερισμού που εμφανίζεται όταν υπάρχουν πολλαπλές ισομερείς μορφές του ίδιου συνδέτη. Οι συνδέτες θεωρούνται συνήθως ως δότες ηλεκτρονίων που έλκονται από το μέταλλο στον πυρήνα του συμπλέγματος. Ένας συνδέτης είναι κάθε ουσία ικανή να δώσει ένα ζεύγος ηλεκτρονίων σε ένα μέταλλο. Ένας συνδέτης μπορεί να είναι ένα ουδέτερο μόριο ή ένα αρνητικά ή θετικά φορτισμένο ιόν. Οι συνδέτες μπορεί να είναι ουδέτερες ή αρνητικά φορτισμένες οντότητες που έχουν προσβάσιμα ζεύγη ηλεκτρονίων.