Γιατί το μεταβατικό στοιχείο σε μηδενικά ή χαμηλότερα σύμπλοκα σχηματισμού οξείδωσης σχηματίζονται με προσδέματα όπως CO και ΟΧΙ;

Τα μεταβατικά μέταλλα σε μηδενικές ή χαμηλότερες καταστάσεις οξείδωσης σχηματίζουν σύμπλοκα με προσδέματα όπως CO και όχι λόγω συνδυασμού παραγόντων:

1. Back-Bonding: Αυτή είναι η βασική κινητήρια δύναμη. Τα μεταβατικά μέταλλα σε αυτές τις χαμηλές καταστάσεις οξείδωσης έχουν υψηλή πυκνότητα ηλεκτρονίων στα D-πορρείς τους. Οι συνδέτες όπως το CO και δεν διαθέτουν άδειο αντισυμβαλλόμενο π* τροχιακά.

* Τα γεμισμένα D-ορλίματα του μετάλλου μπορούν να δώσουν πυκνότητα ηλεκτρονίων μέσα στα κενά π* τροχιακά του προσδέματος, σχηματίζοντας ένα π-backbond .

* Αυτή η αλληλεπίδραση οπίσθιας σύνδεσης ενισχύει σημαντικά τον δεσμό μεταλλικού προσδέματος.

2. Συνεργική συγκόλληση: Αυτό αναφέρεται στη συνδυασμένη επίδραση της δονίωσης και του π-πίσω.

* Ο συνδέτης (CO ή NO) δωρίζει πυκνότητα ηλεκτρονίων στο μέταλλο μέσω ενός σ-δεσμού.

* Αυτή η δωρεά καθιστά το μέταλλο πιο πλούσιο σε ηλεκτρόνια, διευκολύνοντας τη διαδικασία πίσω δαπανών.

3. Σταθερότητα: Η αλληλεπίδραση π-οπισθοδρομής οδηγεί σε:

* Αυξημένη πυκνότητα ηλεκτρονίων: Το μεταλλικό κέντρο κερδίζει πυκνότητα ηλεκτρονίων, οδηγώντας σε αυξημένη σταθερότητα.

* Αδυναμοί δεσμών προσδέματος: Η πίσω δαπάνη στα π* τροχιακά αποδυναμώνει τους δεσμούς C-O και N-O σε CO και όχι, αντίστοιχα, αυξάνοντας την αντιδραστικότητα τους.

4. Ηλεκτρονική διαμόρφωση: Τα μεταβατικά μέταλλα σε χαμηλές καταστάσεις οξείδωσης συχνά έχουν D 8 ή d 10 Ηλεκτρονική διαμόρφωση, η οποία ευνοεί τον σχηματισμό συμπλέγματος με ισχυρούς π-αποδοχούς συνδετήρες όπως CO και όχι.

5. Ιδιότητες συνδέτη: CO και NO είναι και οι δύο ισχυροί συνδέτες π-αποδοχής. Η ικανότητά τους να δέχονται πυκνότητα ηλεκτρονίων από το μέταλλο είναι ζωτικής σημασίας για την αλληλεπίδραση πίσω σύνδεσης.

Παράδειγμα:

* Σε καρβονύλιο νικελίου (Ni (CO) <υπο -> ), το άτομο νικελίου βρίσκεται σε κατάσταση μηδενικής οξείδωσης.

* Οι συνδετήρες CO δίνουν ηλεκτρόνια στο νικέλιο μέσω σ-δεσμών και λαμβάνουν back-donation από τα γεμισμένα D-ορλίματα του νικελίου στα π* αντιβρωμιώδη τροχιακά τους.

* Αυτή η ισχυρή οπισθοδρόμηση καθιστά το νικέλιο καρβονύλιο μια πολύ σταθερή ένωση.

Συμπέρασμα:

Ο συνδυασμός της οπίσθιας δέσμευσης, της συνεργικής συγκόλλησης και των ευνοϊκών ηλεκτρονικών διαμορφώσεων μεταβατικών μετάλλων σε καταστάσεις χαμηλής οξείδωσης καθιστούν σχηματισμό συμπλόκου με προσδέματα όπως CO και χωρίς πολύ ευνοημένο. Αυτά τα σύμπλοκα είναι συχνά πολύ σταθερά λόγω των ισχυρών δεσμών μετάλλου-προσδέματος που σχηματίζονται μέσω της οπίσθιας σύνδεσης.