配位基
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配位基(英語:ligand)也稱配體、配基、牙基、絡合劑(complexing agent),是一個化學名詞,表示可和中心原子(金屬或類金屬)產生鍵結的原子、分子和離子。[1]一般而言,配位基在參與鍵結時至少會提供一個電子。配位基扮演路易士鹼的角色。但在少數情況中配位基接受電子,充當路易士酸。[2][3]
在有機化學中,配位基常用來保護其他的官能基(例如配位基BH3可保護PH3)或是穩定一些容易反應的化合物(如四氫呋喃作為BH3的配位基)。中心原子和配基組合而成的化合物稱為錯合物。
金屬及類金屬只有在高度真空的環境,可以以氣態、不受和其他原子鍵結的條件存在。除此以外,金屬和類金屬都會和其他原子以配位或共價鍵的方式鍵結。錯合物中的配位基主宰了中心金屬的活性,其受配位基本身被替換的速度、配位基的活性等因素影響。在生物無機化學、藥物化學、均相催化及環境化學等領域中,如何選擇配位基都是個重要的課題。
一般配位基可依其帶電、大小、其原子特性及可提供電子數(如齒合度或哈普托數)加以分類。而配位基的大小可以用其圓錐角來表示。最常見的配位基是端基配位基,只和一個中心原子配位,若和二個或多個中心分子配位,稱為橋接配位基。
此表按照晶場/配位場的場強度(field strength)排序,上弱下強
配位基名稱 | 化學式 (粗體為鍵結的原子) |
帶電 | 分類 (齒合度) |
註解 |
---|---|---|---|---|
碘離子 | I− | -1 | 單牙 | |
溴離子 | Br− | -1 | 單牙 | |
硫離子 | S2− | -2 | 單牙(M=S)或雙牙(M-S-M') | |
硫氰根 | S-CN− | -1 | 單牙 | |
氯離子 | Cl− | -1 | 單牙 | 也可作為橋接配位基 |
硝酸根離子 | O-NO2− | -1 | 單牙 | |
疊氮根離子 | N-N2− | -1 | 單牙 | |
氟離子 | F− | -1 | 單牙 | |
氫氧根離子 | O-H− | -1 | 單牙 | 也可作為橋接配位基 |
草酸根離子 | [O-C(=O)-C(=O)-O]2− | -2 | 雙牙 | |
水 | H-O-H | 0 | 單牙 | |
異硫氰根離子 | N=C=S− | -1 | 單牙 | |
乙腈 | CH3CN | 0 | 單牙 | |
吡啶 | C5H5N | 0 | 單牙 | |
氨 | NH3 | 0 | 單牙 | |
乙二胺 | en | 0 | 雙牙 | |
2,2'-聯吡啶 | bipy | 0 | 雙牙 | |
1,10-鄰二氮雜菲 | phen | 0 | 雙牙 | |
亞硝酸根 | O-N-O− | -1 | 單牙 | |
三苯基膦 | PPh3 | 0 | 單牙 | |
氰離子 | CN− | -1 | 單牙 | 可作為橋接配位基,由碳原子連接二個金屬原子,或由碳原子、氮原子各連接一個金屬原子 |
一氧化碳 | CO | 0 | 單牙 | 可作為橋接配位基,由碳原子連接二個金屬原子 |
配位基 | 英文名稱[4] | 參考中文名稱 |
---|---|---|
H2C=[M] | methylidene carbene |
卡賓 |
CH3CH=[M] | ethylidene | 甲基卡賓 |
H2C=C=[M] | ethenylidene vinylidene |
亞甲基卡賓 |
H2C=HC-HC=[M] | prop-2-en-1-ylidene allylidene |
乙烯基卡賓 |
H2C=C=C=[M] | propa-1,2-dien-1-ylidene allenylidene |
乙烯叉卡賓 |
(CH3)2C=[M] | propan-2-ylidene isopropylidene |
二甲基卡賓 |
(CH3)3C-CH=[M] | 2,2-dimethylpropylidene | 三級丁基卡賓 |
cyclopropylidene | 乙橋卡賓 乙撐卡賓 | |
cyclobutylidene | 丙橋卡賓 丙撐卡賓 | |
PhHC=[M] | phenylmethylidene benzylidene |
苯基卡賓 |
HC≡[M] | methylidyne Carbyne |
卡拜 |
CH3C≡[M] | ethylidyne | 甲基卡拜 |
CH3CH2C≡[M] | propylidyne | 乙基卡拜 |
(CH3)3C-C≡[M] | 2,2-dimethylpropylidyne | 三級丁基卡拜 |
PhC≡[M] | phenylmethylidyne benzylidyne |
苯基卡拜 |
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