Metall-metallbindning

Inom oorganisk kemi beskriver metall-metallbindningar attraktiva interaktioner mellan metallcentra . De enklaste exemplen finns i bimetallkomplex. Metall-metallbindningar kan vara "understödda", dvs åtföljas av en eller flera överbryggande ligander , eller "ostödda". De kan också variera beroende på bindningsordning. Ämnet metall-metallbindning diskuteras vanligtvis inom ramen för koordinationskemi , men ämnet är relaterat till utökad metallisk bindning , som beskriver interaktioner mellan metaller i utvidgade fasta ämnen som bulkmetaller och metallsubhalider.

Ostödda metall-metallbindningar

Det främsta exemplet på ett komplex med en ostödd metall-metallbindning är dimangandekakarbonyl , Mn ₂ (CO) ₁₀ . Många metallkluster innehåller flera icke-stödda M–M-bindningar. Några exempel är M3 ₍ CO) _{12 (M} = Ru, Os) och Ir4 (CO) ₁₂_.

En underklass av ostödda metall-metallbundna arrayer är linjärkedjeföreningar . I sådana fall är M–M-bindningen svag, vilket signaleras av längre M–M-bindningar och sådana föreningars tendens att dissociera i lösning.

Understödda metall-metallbindningar

Ett tidigt exempel på en uppburen metall-metallbindning är cyklopentadienyljärndikarbonyldimer , [(C ₅ H ₅ ) Fe(CO) ₂ ] ₂ . I de dominerande isomererna av detta komplex är de två Fe-centra förenade inte bara av en Fe-Fe-bindning, utan också genom att överbrygga CO-ligander . Den relaterade cyklopentadienylruteniumdikarbonyldimeren har en Ru–Ru-bindning utan stöd. Många metallkluster innehåller flera stödda M–M-bindningar. Några exempel är Fe3 ₍ CO) ₁₂ och ₁₂_. Co4 (CO )

Flera metall-metallbindningar

Nb ₂ Cl ₆ (SMe ₂ ) ₃ , med en metall-metall dubbelbindning.
Hexa( tert -butoxi)ditungsten(III) , med en W–W trippelbindning.
Krom(II)acetat , med en metall-metall-fyrdubbelbindning.
[Ru ₂ (OAc) ₄ Cl] _n , där metall-metallbindningsordningen är 2,5.

Förutom M–M enkelbindningar kan metallpar kopplas samman med dubbel-, trippel-, fyrdubbla och i några få fall femdubbla bindningar . Isolerbara komplex med flera bindningar är vanligast bland övergångsmetallerna i mitten av d-blocket , såsom rhenium , volfram , teknetium , molybden och krom . Typiskt är co- liganderna π-donatorer, inte π-acceptorer. Väl studerade exempel är tetraacetaterna , såsom dimolybdentetraacetat (fyrdubbelbindning) och dirhodiumtetraacetat (enkelbindning). Druteniumtetraacetater med blandad valens har fraktionerad M–M-bindningsordning, dvs 2,5 för [Ru ₂ (OAc) ₄ (H ₂ O) ₂ ] ⁺ .

Komplexen Nb ₂ X ₆ (SR ₂ ) ₃ antar en ansiktsdelning bioctaedriska strukturer (X = Cl, Br; SR ₂ = tioeter). Som dimerer av Nb(III) har de dubbla metall-metallbindningar, det maximala möjliga för ett metallpar med d2- ^{konfiguration} . Hexa( tert -butoxi)ditungsten(III) är ett väl studerat exempel på ett komplex med en metall-metall trippelbindning.

^ Bär, John F.; Lu, Connie C. (2017). "Metal-Metal Bonds: From Fundamentals to Applications" . Oorganisk kemi . 56 (14): 7577–7581. doi : 10.1021/acs.inorgchem.7b01330 . PMID 28715854 .
^ Greenwood, Norman N. ; Earnshaw, Alan (1997). Chemistry of the Elements (2nd ed.). Butterworth-Heinemann . ISBN 978-0-08-037941-8 .
^ Radie, U.; Breher, F. (2006). " 'To Boldly Pass the Metal-Metal Quadruple Bond". Angew. Chem. Int. Ed. 45 (19): 3006–3010. doi : 10.1002/anie.200504322 . PMID 16642513 .
^ Bomull, FA; Walton, RA (1993). Flera bindningar mellan metallatomer . Oxford: Oxford University Press . ISBN 0-19-855649-7 .
^ Aquino, Manuel AS (1998). "Dirutenium- och diosmiumtetrakarboxylater: syntes, fysikaliska egenskaper och tillämpningar". Koordinationskemi recensioner . 170 : 141–202. doi : 10.1016/S0010-8545(97)00079-9 .
^ Kakeya, Masaki; Fujihara, Takashi; Nagasawa, Akira (2006). "Di-μ-klor-μ-(dimetylsulfid)-bis[diklor(dimetylsulfid)niob(III)]". Crystallographica Sektion E. 62 (3): m553–m554. doi : 10.1107/S1600536806005149 .
^ Broderick, Erin M.; Browne, Samuel C.; Johnson, Marc JA (2014). "Dimolybden och Ditungsten Hexa (alkoxider)". Oorganiska synteser . 36 : 95–102. doi : 10.1002/9781118744994.ch18 .

[1] Bär, John F.; Lu, Connie C. (2017). "Metal-Metal Bonds: From Fundamentals to Applications" . Oorganisk kemi . 56 (14): 7577–7581. doi : 10.1021/acs.inorgchem.7b01330 . PMID 28715854 .

[2] Greenwood, Norman N. ; Earnshaw, Alan (1997). Chemistry of the Elements (2nd ed.). Butterworth-Heinemann . ISBN 978-0-08-037941-8 .

[3] Radie, U.; Breher, F. (2006). " 'To Boldly Pass the Metal-Metal Quadruple Bond". Angew. Chem. Int. Ed. 45 (19): 3006–3010. doi : 10.1002/anie.200504322 . PMID 16642513 .

[4] Bomull, FA; Walton, RA (1993). Flera bindningar mellan metallatomer . Oxford: Oxford University Press . ISBN 0-19-855649-7 .

[5] Aquino, Manuel AS (1998). "Dirutenium- och diosmiumtetrakarboxylater: syntes, fysikaliska egenskaper och tillämpningar". Koordinationskemi recensioner . 170 : 141–202. doi : 10.1016/S0010-8545(97)00079-9 .

[6] Kakeya, Masaki; Fujihara, Takashi; Nagasawa, Akira (2006). "Di-μ-klor-μ-(dimetylsulfid)-bis[diklor(dimetylsulfid)niob(III)]". Crystallographica Sektion E. 62 (3): m553–m554. doi : 10.1107/S1600536806005149 .

[7] Broderick, Erin M.; Browne, Samuel C.; Johnson, Marc JA (2014). "Dimolybden och Ditungsten Hexa (alkoxider)". Oorganiska synteser . 36 : 95–102. doi : 10.1002/9781118744994.ch18 .