Трехцентровая двухэлектронная связь (3c–2e) представляет собой химическую связь с дефицитом электронов , при которой три атома имеют два общих электрона . Комбинация трех атомных орбиталей образует три молекулярные орбитали : одну связывающую, одну несвязывающую и одну разрыхляющую . Два электрона переходят на связывающую орбиталь, что приводит к суммарному эффекту связывания и образует химическую связь между всеми тремя атомами. Во многих распространенных связях этого типа связывающая орбиталь смещена к двум из трех атомов, а не распределена поровну между всеми тремя. Примером молекул со связями 3c–2e является катион триводорода ( H+
3) и диборан ( B
2ЧАС
6). В этих двух структурах три атома в каждой связи 3c-2e образуют угловую геометрию, что приводит к изогнутой связи .
Расширенная версия модели связи 3c–2e широко используется в кластерных соединениях , описываемых теорией многогранных скелетных электронных пар, таких как бораны и карбораны . Стабильность этих молекул обусловлена наличием полностью заполненного набора связывающих молекулярных орбиталей, как это предусмотрено правилами Уэйда .
Мономер BH 3 нестабилен, поскольку атом бора имеет пустую p-орбиталь. 3-центровая 2-электронная связь B-H-B образуется, когда атом бора разделяет электроны со связью B-H на другом атоме бора. Два электрона (соответствующие одной связи) на связывающей молекулярной орбитали B-H-B распределены по трем межъядерным пространствам. [1]
В диборане (B 2 H 6 ) таких связей 3c-2e две: два атома H соединяют два атома B, оставляя два дополнительных атома H в обычных связях B-H на каждом B. В результате молекула достигает стабильности. поскольку каждый B участвует в общей сложности в четырех связях, и все связывающие молекулярные орбитали заполнены, хотя две из четырех связей являются 3-центровыми связями B-H-B. Сообщаемый порядок связи для каждого взаимодействия B-H в мостике составляет 0,5 [2] , так что мостиковые связи B-H-B слабее и длиннее, чем концевые связи B-H, о чем свидетельствуют длины связей в структурных структурах. диаграмма.
2(HSiPh3).png/1280px-Cp'Mn(CO)2(HSiPh3).png)
Трехцентровая двухэлектронная связь широко распространена в химии переходных металлов. Знаменитое семейство соединений, проявляющих такие взаимодействия, называемые агостичными комплексами .
Такая картина связи также наблюдается в триметилалюминии , который образует димер Al 2 (CH 3 ) 6 с атомами углерода двух метильных групп в мостиковых положениях. Этот тип связи также встречается в соединениях углерода , где его иногда называют гиперсопряжением ; другое название асимметричных трехцентровых двухэлектронных связей.
Первый стабильный субвалентный комплекс Be, когда-либо наблюдавшийся, содержит трехцентровую двухэлектронную π-связь, которая состоит из донорно-акцепторных взаимодействий над ядром C-Be-C аддукта Be (0)-карбена. [4]
Реакции перегруппировки карбокатионов происходят через переходные состояния трехцентровой связи. Поскольку структуры трехцентровых связей имеют примерно ту же энергию, что и карбокатионы, для этих перегруппировок обычно практически нет энергии активации, поэтому они происходят с чрезвычайно высокой скоростью.
Ионы карбония , такие как этан C
2ЧАС+
7имеют трехцентровые двухэлектронные связи. Возможно, наиболее известной и изученной структурой такого типа является катион 2-норборнила .
{{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )