Koordinasyon alanı - Coordination sphere

cis - [CoCl 2 (NH 3 ) 4 ] +
NH 3 ve Cı grupların merkezi etrafında bir koordinasyon küresini oluşturan kobalt iyonu.

Olarak koordinasyon kimyası , ilk koordinasyon küresi molekülleri ve iyonlar (dizisine değinmektedir ligandlar doğrudan merkezi bir metal atomuna bağlı) olabilir. İkinci koordinasyon küresi, ilk koordinasyon alanında çeşitli yollarla eklenebilir bu moleküllerin ve iyonların oluşur.

İlk koordinasyon alanı

İlk koordinasyon küresi, doğrudan metale bağlanan molekülleri ifade eder. Birinci ve ikinci koordinasyon küreleri arasındaki etkileşimler genellikle hidrojen bağını içerir. Yüklü kompleksler için iyon eşleşmesi önemlidir.

Heksamminkobalt (III) klorür, altı amonyak ("ammin") ligandının , iyon Co 3 + ' nın birinci koordinasyon küresini işgal ettiği bir koordinasyon kompleksinin bir tuzudur .

Gelen hexamminecobalt (III) klorür ([Co (NH, 3 ) 6 CI] 3 ), kobalt katyon artı 6 amonyak ligandlar birinci koordinasyon küresini içermektedir. Bu iyonun koordinasyon küresi, bu nedenle, dışarıya doğru yayılan 18 N − H bağları ile "süslenmiş" bir merkezi MN 6 çekirdeğinden oluşur .

İkinci koordinasyon alanı

Kristalin FeSO 4'te . Fe 2 + ' nin ilk koordinasyon küresi olan 7H 2 O, altı su ligandından oluşur . İkinci koordinasyon küresi, bir oluşmaktadır kristalizasyon suyu ve sülfat , [Fe (H ile olan etkileşim 2 O) 6 ] 2+ merkezleri.

Metal iyonları, birinci ve ikinci olmak üzere iki eş merkezli koordinasyon küresinden oluşan bir dizi olarak tanımlanabilir. İkinci koordinasyon küresinden daha uzakta, çözücü molekülleri daha çok " yığın çözücü " gibi davranır . İkinci koordinasyon küresinin simülasyonu hesaplamalı kimyada ilgi çekicidir . İkinci koordinasyon küresi iyonlardan (özellikle yüklü komplekslerde), moleküllerden (özellikle birinci koordinasyon küresindeki ligandlara hidrojen bağlayanlar) ve bir ligand omurgasının kısımlarından oluşabilir. Birinci koordinasyon küresi ile karşılaştırıldığında, ikinci koordinasyon küresi, metal kompleksinin reaktivitesi ve kimyasal özellikleri üzerinde daha az doğrudan bir etkiye sahiptir. Bununla birlikte, ikinci koordinasyon küresi, ligand değişimi ve kataliz mekanizmaları dahil olmak üzere, metal kompleksinin reaksiyonlarının anlaşılmasıyla ilgilidir.

Katalizdeki rolü

Metaloproteinlerin mekanizmaları genellikle ikinci koordinasyon küresinin protein tarafından modülasyonuna neden olur.

1,5-diaza-3,7-difosfasiklooktanların ve ilgili ligandların metal komplekslerinde , amin grupları ikinci koordinasyon alanını işgal eder.

Mekanik inorganik kimyadaki rolü

Ligandların birinci ve ikinci koordinasyon küresi arasındaki değişim oranları, ligand ikame reaksiyonlarındaki ilk adımdır. Gelen birleştirici ligand ikame ikinci koordinasyon küresinde nükleofil Resides giren. Bu etkiler, MRI'da kullanılan kontrast ajanları gibi pratik uygulamalarla ilgilidir .

İç küre elektron transfer reaksiyonlarının enerjileri ikinci koordinasyon küresi açısından tartışılmıştır. Bazı proton bağlı elektron transfer reaksiyonları, reaktanların ikinci koordinasyon küreleri arasında atom transferini içerir:

[Fe (* H 2 O) 6 ] 2+ + [Fe (H 2 O) 5 (OH)] 2+ → [Fe (H 2 O) 6 ] 3+ + [Fe (* H 2 O) 5 ( OH)] 2+

Spektroskopideki rolü

Solventin renkler ve stabilite üzerindeki etkileri genellikle ikinci koordinasyon alanındaki değişikliklere atfedilebilir. İlk koordinasyon küresinde ligandlar güçlü hidrojen-bağı vericileri ve alıcılar, olduğu gibi etkiler kompleksleri telaffuz edilebilir, örneğin, sırasıyla, [Co (NH 3 ) 6 ] 3+ ve [Fe (CN) 6 ] 3- . Taç eterler, ikinci koordinasyon küreleri aracılığıyla poliamin komplekslerine bağlanır. Poliamonyum katyonları, siyanometalatların nitrojen merkezlerine bağlanır.

Supramoleküler kimyadaki rol

Siklodekstrinler gibi makrosiklik moleküller, genellikle metal kompleksleri için ikinci koordinasyon küresi görevi görür.

Ayrıca bakınız

daha fazla okuma

Referanslar

  1. ^ Zhao, Meng; Wang, Hai-Bo; Ji, Liang-Nian; Mao, Zong-Wan (2013). "Metaloenzim mikro ortamlarına ilişkin bilgiler: işlevsel bir ikinci koordinasyon küresine sahip biyomimetik metal kompleksleri" . Chemical Society Yorumları . 42 (21): 8360. doi : 10.1039 / c3cs60162e . ISSN   0306-0012 .
  2. ^ Yang, JY; Chen, S .; Dougherty, WG; Kassel, WS; Bullock, RM; DuBois, DL; Raugei, S .; Rousseau, R .; Dupuis, M .; Rakowski DuBois, M. (2010). "Sarkıt tert-butil aminlerle bir nikel difosfin kompleksi ile hidrojen oksidasyon katalizi". Chem. Commun . 46 (45): 8618–8620. doi : 10.1039 / c0cc03246h . PMID   20938535 .
  3. ^ Bullock, RM; Dümen, ML (2015). "Yeryüzünde Bol Metaller Kullanılarak Hidrojenin Oksidasyonu için Moleküler Elektrokatalizörler: Protonları Proton Röleleri ile Etrafına İtmek" . Acc. Chem. Res . 48 (7): 2017–2026. doi : 10.1021 / acs.accounts.5b00069 . OSTI   1582563 . PMID   26079983 .
  4. ^ RM Supkowski, W. DeW. Horrocks Jr. "Lüminesans bozunma ömürlerinden çözelti içindeki öropiyum (III) iyonlarına koordine edilmiş su moleküllerinin, q sayısının belirlenmesi üzerine" İnorganik Chimica Açta 2002, Cilt 340, s. 44–48. doi : 10.1016 / S0020-1693 (02) 01022-8
  5. ^ Lehn, JM Supramoleküler Kimya: Kavramlar ve Perspektifler; VCH: Weinhiem, 1995.
  6. ^ Z. Liu, ST Schneebeli, JF Stoddart "Second-sphere coordination revisited" Chimia 2014, 68, 315-320. doi : 10.2533 / chimia.2014.315
  7. ^ Z. Liu, M. Frasconi, J. Lei, ZJ Brown, Z. Zhu, D. Cao, J. Iehl, G. Liu, AC Fahrenbach, OK Farha, JT Hupp, CA Mirkin, YY Botros, JF Stoddart " Alfa-siklodekstrin ile ikinci küre koordinasyonu ile kolaylaştırılan seçici altın izolasyonu "Nature Communications 2013, 4, 1855. doi : 10.1038 / ncomms2891