Кіріспе

Молекулалық геометрия Химияда октаэдрлік молекулалық геометрия, сондай-ақ квадраттық бипирамида деп аталады, ол орталық атомның айналасында симметриялы түрде орналастырылған алты атомды немесе атомдар немесе лигандтар топтарын қамтитын қосылыстардың пішінін сипаттайды. Октаэдрдің сегіз бет-әлпеті бар, сондықтан окта префиксі. Октаэдр - Платондық қатты денелердің бірі, бірақ октаэдрлік молекулаларда ортасында атом болады және лиганд атомдары арасында байланыстар болмайды. Кемелдік сегізбұрышты О нүктелік тобына жатады. Сегіз қырлы қосылыстардың мысалдары күкірт гексафториді SF6 және молибден гексакарбонил Mo ((CO) 6 болып табылады. "Октаэдр" термині химиктермен біршама еркін қолданылады, ол орталық атомға байланыстың геометриясына назар аударады және лигандтардың арасындағы айырмашылықтарды қарамайды. Мысалы, [Co(NH3) 6) ((3+) ], ол математикалық мағынада N\sH байланыстарының бағытына байланысты октаэдрлік емес, ол октаэдрлік деп аталады. Октаэдрлік координациялық геометрия тұжырымдамасын Альфред Вернер координациялық қосылыстардағы стехиометриялар мен изомеризмді түсіндіру үшін әзірлеген. Оның түсінігі химиктерге координациялық қосылыстардың изомерлерінің санын рационалдандыруға мүмкіндік берді. Аминдер мен қарапайым аниондар бар сегіз қырлы өтпелі металл кешендері жиі Вернер типті кешендер деп аталады.

Сегізбұрышты кешендердегі изомерлік

Лигандтардың екі немесе одан да көп түрі (La, Lb, ) октаэдрлі металл орталығына (M) үйлестірілген кезде, кешен изомерлер ретінде болуы мүмкін. Бұл изомерлердің атау жүйесі әр түрлі лигандтардың саны мен орналасуына байланысты.

цис және транс

МЛЛ үшін екі изомер бар. МЛЛ-дің бұл изомерлері Lb лигандтары бір-біріне жанасатын болса, цис, ал Lb топтары бір-біріне 180° орналасса, транс болып табылады. Осындай кешендерді талдау Альфред Вернерді 1913 жылы Нобель сыйлығын жеңіп алған октаэдрлік кешендер постулатына жеткізді.

Бет және меридиональды изомерлер

МЛЛ үшін екі изомер болуы мүмкін: бір металл атомды қоршап тұрған сегізбұрыштың бір бетін үш бірдей лигандтың әр жиынтығы алып жатқан бет изомері (fac), осылайша осы үш лигандтың кез келген екеуі өзара цис, және үш бірдей лигандтың әр жиынтығы металл атомнан өтетін жазықтықты алып жатқан меридиональ изомері (mer).

Δ және Λ изомерлері

Үш бидентатты лиганды немесе екі цис бидентатты лиганды бар кешендер энантиомерлік жұптар ретінде болуы мүмкін. Мысалдар төменде көрсетілген.

Жахн-Теллер эффектісі

Термин сонымен қатар координациялық химияда кездесетін жалпы құбылыс - JahnTeller эффекті әсерінен әсер еткен октаэдрлікке де қатысты болуы мүмкін. Бұл молекуланың симметриясын О-дан D4h-ға дейін азайтады және тетрагональды бұрмалау деп аталады.

Бұрмаланған сегіз қырлы геометрия

Кейбір молекулаларда, мысалы XeF6 немесе IF6−, молекуланың симметриясын О-дан С3v-ге бұзатын жалғыз жұп бар. Белгілі геометрия монокапсырық сегізбұрышты деп аталады, өйткені ол сегізбұрыштынан жалғыз жұпты сегізбұрыштың үшбұрышты бетінің ортасына "шапка" ретінде орналастыру арқылы алынады (және оны орналастыру үшін басқа алты атомның орналасуын ауыстырады). Бұл екеуі де VSEPR болжаған геометриядан ауытқуды білдіреді, бұл AX6E1 үшін бесбұрышты пирамидалық пішінді болжайды.

Биоктаэдрлік құрылымдар

Октаэдрлердің жұптары терминал лигандтарды көпірлі лигандтармен алмастыру арқылы октаэдрлік координациялық геометрияны сақтайтын түрде біріктірілуі мүмкін. Сегізбұрышты біріктірудің екі үлгісі кең таралған: жиектерді бөлісу және бет бөлісу. Беттері мен жиектері ортақ биотаэдрлердің формулалары [M2L8(μL) ]2 және M2L6(μL) 3 болып табылады. Бірдей байланыстыру үлгісінің полимерлік нұсқалары тиісінше [ML2(μ L) 2) ∞ және [M (((μ L) 3) ∞ стехиометриясын береді. Сегізбұрыштың бір шетін немесе бетін бөлісу биокотаэдр деп аталатын құрылымды береді. Көптеген металл пентахалидтері мен пентаалкоксидтер қоспалары ерітіндіде және біотаэдрлік құрылымды қатты денеде кездеседі. Мысалы, ниобий пентахлориді. Металл тетрахалидтері көбінесе шеттері сегізбұрышты бөлісетін полимерлер ретінде болады. Цирконий тетрахлориді мысал ретінде келтіріледі. Жасырын бөлісетін сегізбұрышты тізбектері бар қосылыстарға MoBr3, RuBr3 және TlBr3 жатады.

Үшбұрышты призмалық геометрия

Формуласы MX6 құрамалары үшін октаэдрлі геометрияға басты балама - D3h симметриясы бар тригональды призмалық геометрия. Бұл геометрияда алты лиганд та тең. Сонымен қатар C3v симметриясы бар бұрмаланған тригональды призмалар бар; танымал мысал - W ((CH3) 6). Δ және Λ кешендерінің өзара конверсиясы, әдетте баяу, тригональды призмалық аралық арқылы жүргізіледі, бұл процесс "Бейларлық бұрылыс" деп аталады. Осы бір кешендердің рацемизациясы үшін баламалы жол - RayDutt бұрылысы.