Кіріспе

Үш атомның төрт электронды ортақ пайдалануы арқасында химиялық байланыс пайда болатын модель. 3 орталық 4 электронды (3c–4e) байланысы – тетратомдық және гексатомдық интергалогендік қосылыстар, күкірт тетрафториді, ксенон фторидтері және бифторид ионы сияқты гипервалентті молекулалардағы байланысты түсіндіруге қолданылатын модель. Бұл модель 1951 жылы Джордж С. Пиментельдің жұмысынан кейін Пиментель-Рундлдің үш орталық моделі деп те аталады, ол Роберт Э. Рундлдың электрон тапшылығын ескеретін байланыс туралы бұрынғы еңбектеріне негізделген. Бұл модельдің кеңейтілген түрі фосфор пентафториді және күкірт гексафториді сияқты гипервалентті молекулалардың барлық класын, сондай-ақ озон және күкірт триоксиді сияқты көп орталық π байланысын сипаттау үшін қолданылады. Диборан (B2H6) және дилан (Al2H6) сияқты үш орталық екі электронды байланысы (3c 2e) бар молекулалар да бар.

Молекулалық орбитаның сипаттамасы

Трийодидтің σ молекулалық орбиталдарын (МО) орталық атомның p орбиталының (байланыс осімен коллинеар) және шеткі атомдардың p орбиталдарының бір-бірімен ішкі және сыртқы фазалық үйлесімдерін ескере отырып құрастыруға болады. Бұл амал оң жақтағы суретте (1-сурет) көрсетілген диаграмманы тудырады. Үш атомдық орбитальдың үйлесуі нәтижесінде үш молекулалық орбиталь пайда болады, ал төрт электрон ең төменгі энергия деңгейіндегі екі МО-ны толтырады – барлық үш орталыққа делдалған байланыстырушы МО және шеткі орталықтарда локалданып орналасқан делдалмаған МО. Бұл модель орталық атомдағы гипервалентті байланыс туралы мәселені қарастыру қажеттілігін жояды, себебі байланыстырушы орбиталь тиімді түрде екі 2-орталықты 1-электрондық байланыстан тұрады (олар бірге октет ережесін бұзбайды), ал қалған екі электрон делдалмаған орбитальды иеленеді.

Валенттілік байланыстың (табиғи байланыс орбиталының) сипаттамасы

3c–4e байланысының табиғи байланыс орбиталы тұрғысынан, трийодид анионы дийодин (I2) σ молекулалық орбиталдары мен йодид (I−) жалғыз электрон жұбының үйлесімінен құралады. I− жалғыз электрон жұбы 2 электрон доноры рөлінде, ал I2 σ* антибайланыс орбиталы 2 электрон қабылдағышы рөлінде әрекет етеді. Яғни, бұл орталық атомның шеткі атомдарға қарағанда электротерістігі жоғарырақ болатын жағдай. Неон дифториді (NeF2) және бериллий дилитиді (BeLi2) сияқты теориялық тұрғыдан қызығушылық тудыратын молекулалар электротерістіктің кері жүрген жағдайларының мысалдары болып табылады. Ерекше байланыс жағдайының нәтижесінде, донор жалғыз электрон жұбы орталық атомда маңызды электрон тығыздығына ие болады, ал қабылдағыш – шеткі атомдардағы p орбиталдарының «фазаға қарама-қарсы» үйлесімі. Бұл байланыс схемасы теориялық инерт газ дигалиді NeF2 үшін 3-суретте бейнеленген.

SN2 өтпелі күй моделдеуі

Валентті байланыстың сипаттамасы және онымен бірге келетін резонанстық құрылымдар A—B···C− ↔ A−···B—C молекулалардың 3c–4e байланысын көрсететіні, олардың бимолекулалық нуклеофилдік орынбасу реакцияларының аралық күйлерін зерттеуге модельдер ретінде пайда болуы мүмкін екенін көрсетеді.