이수소 결합

Dihydrogen bond

화학에서, 이수소 결합은 수소 결합의 일종으로, 금속 수화 결합과 OH 또는 NH 그룹 또는 다른 양성자 기증자 사이의 상호작용이다. 반데르발스 반경이 1.2 å이면 수소 원자는 보통 2.4 å보다 가까운 다른 수소 원자에 접근하지 않는다. 그러나 1.8 å에 가까운 근접 접근은 이수소 결합의 특징이다.[1]

결정화의 물과 소금 NaBH4(HO2)의 보로수화물 음이온 사이의 근접 H-H 접촉에서 이수소 결합이 명백하다.2[1]

붕소하이드라이드

이 현상의 초기 예는 브라운과 헤셀틴의 것으로 여겨진다.[2] 그들은 (CH3)2NHBH의3 용액에 대해 3300과 3210−1 cm의 IR 대역에서 강도 높은 흡수율을 관찰했다. 높은 에너지 밴드는 일반적인 N-H 진동에 할당되는 반면 낮은 에너지 밴드는 동일한 본드에 할당되어 B-H와 상호작용한다. 용액을 희석한 후 3300 cm−1 띠의 강도가 높아지고 3210 cm−1 띠가 감소하여 분자간 연관성을 나타낸다.

분자 HNBH의 결정학적 특성화에33 따라 이수소 결합에 대한 관심이 재점화되었다. 이 분자에서는 브라운과 헤이즐틴이 연구한 것과 마찬가지로 질소 위의 수소 원자는 부분적인 양의 전하를 가지며, H를δ+ 나타내고, 붕소의 수소 원자는 부분적인 음전하를 가지며, 흔히 H를δ− 나타낸다.[3] 즉 아민은 양성산, 붕소 끝은 수화산이다. 결과 B-HH-N... 매력은 고체로서 분자를 안정시킨다. 이와는 대조적으로 관련 물질 에탄인 HCCH는33 끓는점이 285°C 낮은 기체다. 두 개의 수소 센터가 관련되어 있기 때문에, 그 상호작용을 이수소 결합이라고 부른다. 이수소 결합의 형성은 하이드라이드와 원산의 반응에서 H2 형성이 선행하는 것으로 가정한다. NaBH4/2에서 매우 짧은 이수소 결합이 관찰된다.H-H 접점이 1.79, 1.86, 1.94 å인 HO2.[1]

조정화학

이 이리듐 복합체에는 히드록시피리딘과 하이드라이드 리간드 사이에 이수소 결합이 존재한다.

전이 금속 하이드라이드 복합체의 양성화는 일반적으로 이수소 결합을 통해 발생하는 것으로 생각된다.[4] 이러한 종류의 H-H 상호작용은 금속과 결합되는 이수소를 갖는 전이 금속 복합체에서 H-H 본딩 상호작용과는 구별된다.[5]

중성 화합물 내

분자 이론에서 아톰스에서 나오는 두 개의 중성 비결합 수소 원자 사이에 이른바 수소 결합 상호작용이라고 하는 것이 제안된 반면, 유사한 상호작용은 실험적으로 존재하는 것으로 나타났다.[6] 이러한 유형의 이수소 결합 중 많은 부분이 분자 골재에서 확인되었다.[7]

메모들

  1. ^ a b c Custelcean, Radu; Jackson, James E. (2001-07-01). "Dihydrogen Bonding: Structures, Energetics, and Dynamics". Chem. Rev. 101 (7): 1963–1980. doi:10.1021/cr000021b. PMID 11710237.
  2. ^ Brown, M. P.; Heseltine, R. W. (1968). "Co-ordinated BH3 as a proton acceptor group in hydrogen bonding". Chem. Commun. 23 (23): 1551–1552iskandar. doi:10.1039/C19680001551.
  3. ^ Crabtree, Robert H.; Siegbahn, Per E. M.; Eisenstein, Odile; Rheingold, Arnold L.; Koetzle, Thomas F. (1996-01-01). "A New Intermolecular Interaction: Unconventional Hydrogen Bonds with Element−Hydride Bonds as Proton Acceptor". Acc. Chem. Res. 29 (7): 348–354. doi:10.1021/ar950150s. PMID 19904922.
  4. ^ 나탈리아 5세 벨코바, 엘레나 S. 슈비나와 리나 M. 엡스타인 "비교적인 수소 결합의 세계" Acc. Chem. Res, 2005, 38, 624–631. doi:10.1021/ar040006j
  5. ^ Kubas, Gregory J. (2001-08-31). Metal Dihydrogen and -Bond Complexes - Structure, Theory, and Reactivity (1 ed.). Springer. ISBN 0-306-46465-9.
  6. ^ Yang, Lixu; Hubbard, Thomas A.; Cockroft, Scott L. (2014). "Can non-polar hydrogen atoms accept hydrogen bonds?". Chem. Commun. 50 (40): 5212–5214. doi:10.1039/C3CC46048G. PMID 24145311.
  7. ^ 바흐무토프, 블라디미르. I. 이수소 결합: 원리, 실험 및 응용; 존 와일리 & 선스 주식회사: 호보켄, NJ 2008년 ISBN 9780470180969