Koordinat kovalent bağ - Coordinate covalent bond
Datif bağ , dipolar bağ veya koordinat bağı olarak da bilinen bir koordinat kovalent bağ , iki elektronun aynı atomdan türetildiği bir tür iki merkezli, iki elektronlu kovalent bağdır . Bağlanma , metal iyonları için ligand etkileşim bu tür içerir. Bu tür bir etkileşim, Lewis asit-baz teorisinin merkezinde yer alır .
Koordinat bağları genellikle koordinasyon bileşiklerinde bulunur .
Örnekler
Koordinat kovalent bağ her yerde bulunur. Tüm metal aquo komplekslerinde [M(H 2 O) n ] m + , su ile metal katyonu arasındaki bağ bir koordinat kovalent bağ olarak tanımlanır. Organometalik bileşiklerin çoğunda ve koordinasyon bileşiklerinin çoğunda metal-ligand etkileşimleri benzer şekilde tanımlanır.
Dipolar bağ terimi , organik kimyada , elektronik yapının bir oksijen atomuna iki elektron veren bazik amin cinsinden tanımlanabileceği amin oksitler gibi bileşikler için kullanılır .
-
r
3N → O
Ok → bağ her iki elektron amin köken belirten kısmı . Standart bir kovalent bağda her atom bir elektrona katkıda bulunur. Bu nedenle alternatif bir açıklama, aminin oksijen atomuna bir elektron vermesi ve bunun daha sonra nitrojen atomu üzerinde kalan eşleşmemiş elektronla birlikte standart bir kovalent bağ oluşturmak için kullanılmasıdır. Elektronu nitrojenden oksijene aktarma işlemi formal yükler yaratır , bu nedenle elektronik yapı şu şekilde de gösterilebilir:
- r
3n+
Ö-
Bu elektronik yapının bir elektrik dipolü vardır , bu nedenle polar bağ adı verilir. Gerçekte, atomlar kısmi yükler taşır ; bağa dahil olan ikisinin daha elektronegatif atomu genellikle kısmi bir negatif yük taşıyacaktır. Bunun bir istisnası karbon monoksittir . Bu durumda, karbon atomu oksijenden daha az elektronegatif olmasına rağmen kısmi negatif yük taşır.
Bir datif kovalent bağın bir örneği , nitrojen atomu üzerinde yalnız bir çift elektrona sahip bir Lewis bazı olan bir amonyak molekülü ve tamamlanmamış bir oktetine sahip olan bor atomu sayesinde bir Lewis asidi olan boron triflorür arasındaki etkileşim ile sağlanır . elektronlar. Eklentiyi oluştururken, bor atomu bir oktet konfigürasyonu elde eder.
Bir koordinasyon kompleksinin elektronik yapısı, her biri bir metal merkeze bir çift elektron bağışlayan ligand kümesi cinsinden tanımlanabilir . Örneğin, hekzaminkobalt(III) klorürde , her amonyak ligandı, yalnız elektron çiftini kobalt(III) iyonuna bağışlar. Bu durumda oluşan bağlar koordinat bağları olarak tanımlanır.
Diğer elektron paylaşım modlarıyla karşılaştırma
Her durumda, ister datif ister "normal" elektron paylaşımı olsun, bağ bir kovalent bağdır. Yaygın kullanımda, dipolar, datif veya koordinat öneki yalnızca bağın oluşturulmasında kullanılan elektronların kökenini belirtmeye yarar. Örneğin F 3 B ← O (Cı- 2 , H 5 ) 2 ( " boron triflorit (dietil) eterat ") BF hazırlanır 3 ve : O (Cı- 2 , H 5 ) 2 , radikal türleri aksine [• BF 3 ] – ve [•O(C 2 H 5 ) 2 ] + . Biçimsel yüklerden kaçınıldığı için, datif bağ ayrıca gösterim açısından bir kolaylıktır: D + –A yerine D : + ()A ⇌ D → A yazabiliriz – (burada : ve () yalnız çifti temsil eder ve sırasıyla elektron çifti verici D ve alıcı A üzerindeki boş yörünge). Gösterim zaman (örneğin, sülfoksit R ilgili Lewis asit-baz reaksiyonu, sadece temsili bile kullanılır 2 şimdiye sülfid R reaksiyona sokulmasıyla yapılan ise S → O nadiren 2 atomik oksijen O ile S). Bu nedenle, çoğu kimyager, bir notasyonu diğerine tercih ederken bağın özellikleriyle ilgili herhangi bir iddiada bulunmaz (resmi yüklere karşı ok bağı).
Bununla birlikte, bu şekilde tasvir edilen bağların, bazen güçlü bir şekilde polar kovalent olduğu genellikle doğrudur ve bazı yazarlar, datif bir bağın ve elektron paylaşımlı bir bağın özelliklerinde gerçek farklılıklar olduğunu iddia eder ve bir datif bağ göstermenin daha fazla olduğunu öne sürer. özel durumlarda uygundur. Haaland, 1989'a kadar eski tarihli tahvilleri (i) zayıf ve uzun; (ii) bağ oluşumu sırasında sadece küçük bir derecedeki yük transferi ile; ve (iii) gaz fazında (veya düşük e atıl çözücüde) tercih edilen ayrışma modu homolitikten ziyade heterolitik olan. Amonyak-boran ilave maddesi (lH 3 N → BH 3 ) klasik bir örnek olarak verilmektedir: bir bağ, 31 kcal / mol kadardır (bakınız, 90 kcal / mol etan için), uzun ve 166 arasında bir ayrılma enerjisi ile, zayıf am (bakınız, etan 153 pm) ve molekül 0.2 bir transferi anlamına gelmektedir 5.2 D bir dipol momentine sahip e - azot bor. H heterolitik ayrışma 3 N → BH 3 amonyak ve boran içine heterolizi teyit 27 kilokalori / mol olarak öngörülmüştür kök katyonu ve radikal anyon olarak homolizi daha olumludur. Bununla birlikte, kesin örneklerin yanı sıra, belirli bir bileşiğin ne zaman uygun olduğu ve dolayısıyla datif bağın genel yaygınlığı (bir yazarın tercih ettiği tanıma göre) konusunda önemli bir anlaşmazlık vardır. Hesaplamalı kimyagerler, iki bağlanma türü arasında ayrım yapmak için nicel kriterler önerdiler.
Datif bağlanmanın önemli olduğu iddia edilen bazı açık olmayan örnekler arasında karbon suboksit (O≡C → C 0 ← C≡O), tetraaminoallenler (datif bağ dili kullanılarak "karbodikarbenler" olarak tanımlanır; (R 2 N) 2 C → C) bulunur. 0 ← C (NR 2 ) 2 ), Ramirez carbodiphosphorane (Ph 3 P → Cı 0 ← PPh 3 ) ve bis (trifenilfosfın) iminyum katyonu (Ph 3 P → K + ← PPh 3 ölçüde eğik gösteren her biri), denge geometrileri, ancak bükülmeye karşı sığ bir bariyere sahip. Bağlanmayı en üst düzeye çıkararak (elektron paylaşımlı bağları kullanarak) ve formal yükleri en aza indirerek Lewis yapılarını çizmek için normal kuralların basit uygulaması , bu bileşiklerin her biri için heterokümülen yapıları ve dolayısıyla doğrusal geometrileri öngörebilir . Böylece bu moleküller, daha iyi bir koordinasyon kompleksleri olarak modellenebilir iddia edilmektedir : C : (karbon (0) ya da "Carbone'yla") ya da : N : + CO (mononitrogen katyonu), PPh 3 ya da N- heterocycliccarbenes ligandları olarak, bükülmüş geometriyi hesaba katan merkezi atomdaki yalnız çiftler. Ancak bu görüşün faydası tartışmalıdır.