Донорно-акцепторные комплексы

Еще один вид сил притяжения, сближающих молекулы на расстояние меньшее суммы ван-дер-ваальсовых радиусов, связан с образованием донорно-акцепторных комплексов. Если образец является смесью двух соединений, одно из которых имеет пустую низко лежащую орбиталь, а другое - заполненную несвязывающую орбиталь, то между ними возможно взаимодействие, которое может приводить к образованию довольно прочных комплексов, например:

Поскольку любое ковалентно построенное органическое соединение содержит и

Поскольку любое ковалентно построенное органическое соединение содержит и занятые (связывающие и несвязывающие) , и пустые (несвязывающие и разрыхляющие) молекулярные орбитали, образование донорно-акцепторных комплексов должно быть общим явлением. Возможность или невозможность непосредственно наблюдать такие комплексы зависит от устойчивости комплекса, т.е. от прочности донорно-акцепторной связи.Образование комплекса между двумя первоначально кинетически независимыми молекулами связано с уменьшением энтропии, поэтому следует ожидать, что донорно-акцепторное взаимодействие будет особенно велико, если донорная и акцепторная группа находятся внутри одной молекулы и вследствие особенностей молекулярной геометрии сближены на расстояние, достаточно малое для осуществления такого взаимодействия. Этот тип внутримолекулярного взаимодействия называется трансаннулярным эффектом. Он характерен, например, для атранов - элементоорганических соединений со связями типа N:где M = B, Si, и др.M, где M = B, Si, и др.

Здесь донорно-акцепторная связь обозначена стрелкой, направленной от азота к

Здесь донорно-акцепторная связь обозначена стрелкой, направленной от азота к бору или кремнию. Эта связь не является полностью ковалентной, т.е. структура молекул не является полностью цвиттерионной, содержащей фрагмент N+-М-. Другими словами, разделение зарядов (т.е. переход пары электронов от азота к атому элемента М) неполное (N:δ+этой причине донорно-акцепторные комплексы называют еще комплексами с переносомMδ-). По этой причине донорно-акцепторные комплексы называют еще комплексами с переносом заряда (КПЗ).При фотовозбуждении происходит полный перенос заряда, поэтому КПЗ часто удается наблюдать спектрально. Если раствор смеси донора и акцептора в УФ- или видимом спектрах дают новую полосу, которая отсутствует в спектрах растворов донора и акцептора, снятых по отдельности (полоса переноса заряда), то это является доказательством образования КПЗ:

Важно подчеркнуть, что при донорно-акцепторном взаимодействии перенос заряда

Важно подчеркнуть, что при донорно-акцепторном взаимодействии перенос заряда происходит только при тесном сближении партнеров. Электроны переходят от донора к акцептору вследствие перекрывания пустой орбитали акцептора с заполненной орбиталью донора, т.е. «делокализуются» между донором и акцептором в области перекрывания. Донорно-акцепторное взаимодействие характерно для π-систем, электроны которых легко поляризуются и орбитали легко проникают одна в другую. По существу, сопряжение кратных связей - это боковое донорно-акцепторное взаимодействие, ведущее к делокализации, т.е. переносу заряда. При донорно-акцепторном взаимодействии двух молекул образуются π-комплексы.С точки зрения теории кислот и оснований (важнейшей концепции, объединяющей органическую и неорганическую химию), акцептор - это кислота, а донор - основание. Следовательно, донорно-акцепторное взаимодействие и кислотно-основное взаимодействие, по существу, одно и то же. Кислотно-основные взаимодействия рассматриваются в гл. 3.

Смотрите также

Синтез сорбента нековалентно-модифицированного арсеназо I. Сорбционное извлечения Cu (II) из хлоридных растворов
В последнее время все большее значение в аналитической практике приобретают сорбционные методы концентрирования ионов металлов. Это обусловлено их высокой чувствительностью, селективностью и ...

Кристаллогенезис - возникновение, рост и разрушение кристаллов
Кристаллогенезис – возникновение, рост и разрушение кристаллов Для понимания процессов, приводящих к зарождению и росту кристаллов, необходимы знания из области физики, химии, кристаллог ...

Разработка дополнительных занятий в школе к теме "Химизм различных способов приготовления пищи"
Проблема пищи всегда была одной из самых важных проблем, стоящих перед человеческим обществом. Все, кроме кислорода, человек получает для своей жизнедеятельности из пищи. Среднее потребле ...