配位化学中第一配位域是指直接与中心金属原子相连的分子和离子( 配体 )。 第二配位域指以各种方式连接到第一配位域的分子和离子。

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上图是一个cis-[CoCl
2
(NH
3
)
4
]+

分子,其中NH
3
和Cl基团围绕中心离子形成配位域。

第一配位域

第一配位域指直接附着在金属上的那些分子。 第一和第二配位域之间的相互作用通常涉及氢键。 对于带电配合物来说, 离子的相互作用很重要。

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三氯化六氨合钴(III)是一种配位络合物,其中六个氨配体占据了Co3+
离子的第一配位域

三氯化六氨合钴(III) [Co(NH
3
)
6
]Cl
3
中,钴离子和6个氨配体组成第一配位域。 这个离子的配位球由中央MN6核心组成,它向外辐射出18条N-H键。

第二配位域

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在结晶FeSO
4
·7H
2
O
中,Fe2+
的第一配位域由六个水配体组成,而第二配位域由结晶水硫酸盐组成 ,它们与[Fe(H
2
O)
6
]2+
中心相互作用。

金属离子可以描述为由两个同心的配位域组成,也就是第一配位域和第二配位域。 溶剂分子表现得更像本体溶剂,因为它离第二配位域更远。 对于第二配位域的模拟是计算化学的热点。第二配位域可以由离子(尤其是在带电络合物中),分子(尤其是氢与第一配位域中的配体连接的分子)或部分的配体主链组成。 与第一配位域相比,第二配位域对金属络合物的反应活性和化学性质的影响较小。 然而,第二配位领域仍然与理解金属络合物的反应有关,比如配体交换和催化的机理。

在催化中的作用

金属蛋白的机制通常会调用该蛋白对第二配位域进行调节。例如,某些氢化酶的第二配位域中的胺辅因子有助于活化二氢底物。[1]

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在1,5-二氮杂3,7-二磷环辛烷及其相关配体的金属配合物中,胺基占据了第二配位域。 [2] [3]

在机械无机化学中的作用

第一配体和第二配体之间配体交换的速率是配体取代反应的第一步。 在缔合配体取代中 ,亲核试剂进入的是第二配位域。 这些影响与MRI中使用的造影剂这类实际应用有关。[4]

内域电子转移反应的能量通过第二配位域来讨论。 一些质子耦合电子转移反应涉及反应物第二配位域之间的原子转移:

[Fe(H
2
O)
6
]2+
+ [Fe(H
2
O)
5
(OH)]2+
[Fe(H
2
O)
6
]3+
+ [Fe(H
2
O)
5
(OH)]2+

在光谱学中的作用

溶剂对颜色和稳定性的影响通常是因为第二配位域的变化。 在第一配位域中的配体是强氢键供体和受体,例如在[Co(NH
3
)
6
]3+
[Fe(CN)
6
]3−
配合物中,这种作用会非常明显。 冠醚通过其第二配位域与多胺络合物结合。 聚铵阳离子与氰基金属盐的氮中心相结合。 [5]

在超分子化学中的作用

环糊精这样的大环分子通常充当金属络合物的第二配位域。 [6] [7]

参见

参考文献

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