사각 평면 분자 기하학

Square planar molecular geometry
사각 평면 분자 기하학
Square-planar-3D-balls.png
예XeF4, PtCl2−
4
점군D4h
조정번호4
본드 각도90°
μ(극성)0
정사각형 평면 조정 지오메트리를 가진 분자의 예인 시스플라틴의 구조.

화학의 사각 평면 분자 기하학은 특정 화학 화합물에 의해 채택되는 입체화학(원자의 공간적 배열)을 설명한다. 이름에서 알 수 있듯이, 이 기하학의 분자들은 그들의 원자를 모서리에 배치한다.

예

수많은 화합물이 이 지오메트리를 채택하고 있으며, 특히 전환 금속 복합체의 경우 그 예가 많다. 고귀한 가스 화합물 XeF는4 VSEPR 이론에 의해 예측된 대로 이 구조를 채택한다. 이 기하학은 Rh(I), Ir(I), Pd(II), Pt(II), Au(III)를 포함하는 d 구성을8 가진 전이 금속 단지에 널리 사용된다. 주목할 만한 예로는 항암제 시스플라틴[PtCl2(NH3)]2과 카보플라틴이 있다. 많은 균질 촉매들은 윌킨슨의 촉매와 크랩트리 촉매와 같은 휴식 상태의 사각 평면형이다. 다른 예로는 바스카의 콤플렉스, 지이즈의 소금 등이 있다. 어떤 리간드(포피린 등)가 이 기하학을 안정화시킨다.

정사각형 평면 전이 금속 복합체에서 d-orbital의 에너지 분할

σ-도너(왼쪽)와 σ+도너-도너(오른쪽) 리간드가 있는 사각 평면 단지의 대표적인 d-오르비탈 분할도.

사각 평면 전환 금속 복합체에4h 대한 일반 d-궤도 분할도는 d 및z2 dx2−y2 궤도xzyz 집합보다xy d 및 d 궤도가 퇴보되고 에너지가 더 높은 일반 옥타헤드(Oh) 분할 도표에서 도출할 수 있다. 두 축 리간드를 제거하여 사각 평면 형상을 생성하면, z축에 리간드가 있는 전자 전자 반발력이 더 이상 존재하지 않기 때문에z2 d 궤도에는 에너지가 더 낮게 구동된다. 그러나 순전히 σ 기부를 하는 리간드의 경우 d 궤도상의z2 토러스 모양의 로브 때문에 d 궤도보다xyxzyz d 궤도z2 궤도보다 d 궤도 위가 여전히 높다. 그것은 x축과 y축에 전자 밀도를 가지고 있어서 채워진 리간드 궤도들과 상호작용한다. dxy, dxz 및 dyz 궤도들은 일반적으로 퇴행성으로 표시되지만 점군 D의4h 불가역적 표현에 관하여 두 가지 다른 에너지 수준으로 분할해야 한다. 이들의 상대적 순서는 특정 단지의 성격에 따라 달라진다. 더욱이, d-orbital의 분열은 팔면체 복합체와는 대조적으로 π 기부 리간드에 의해 동요된다. 사각 평면 케이스에서 강하게 π-기증 리간드는 d 궤도보다z2 dyz 및xz d 궤도가 더 높은 에너지를 유발할 수 있는 반면, 팔면 케이스에서 π-기증 리간드는 d-궤도 분할의 크기에만 영향을 미치고 궤도상의 상대적 순서는 보존된다.[1]

참고 항목

참조

  1. ^ Börgel, Jonas; Campbell, Michael G.; Ritter, Tobias (2016-01-12). "Transition Metal d-Orbital Splitting Diagrams: An Updated Educational Resource for Square Planar Transition Metal Complexes". Journal of Chemical Education. 93 (1): 118–121. Bibcode:2016JChEd..93..118B. doi:10.1021/acs.jchemed.5b00542. ISSN 0021-9584.

외부 링크