Кіріспе

Электрондарды санау ережелері

Химияда полиэдрлік қаңқалық электрондық жұптар теориясы (PSEPT) бор және карборан кластерлері сияқты кластерлердің құрылымын болжауға көмектесетін электрондарды санау ережелерін ұсынады. Электронды санау ережелерін бастапқыда Кеннет Уэйд жасаған, ал Майкл Мингос және басқалар оны одан әрі дамытқан; олар кейде Уэйд ережелері немесе Уэйд-Мингос ережелері деп аталады. Ережелер молекулалық орбитальдық байланысқа негізделген. Бұл ережелер "Жеммис" мно ережелері түрінде кеңейтіліп, біріктірілген.

Кластерлік қосылыстардың құрылымын болжау

Әрбiр торындағы электрондардың санына байланысты әртүрлi ережелер (4n, 5n немесе 6n) қолданылады. 4n ережесі, көптеген борандар мен карборандар сияқты, бір торға шамамен 4 электронды кластерлердің құрылымын болжауда жеткілікті дәл. Мұндай кластерлер үшін құрылымдар дельтаэдрлерге негізделген, яғни әрбір жағы үшбұрышты болатын көпжақтар. 4n кластерлерi толық (closo) дельтаэдрді немесе бір (nido), екi (arachno) немесе үш (hypho) торы жоқ дельтаэдрді көрсететініне байланысты closo, nido, arachno немесе hypho деп жіктеледi. Дегенмен, hypho кластерлерi сирек кездеседi, себебi электрондардың саны антибайланыс орбитальдарын толтыруға және 4n құрылымын тұрақсыздандыруға жетедi. Электрон саны бір торға 5 электронға жақын болса, құрылым көбiнесе 3 байланысқан көпбұрыштарға негiзделген 5n ережелерiмен басқарылатын құрылымға өзгередi. Электрон саны одан әрi артқан сайын 5n электрон саны бар кластерлердiң құрылымы тұрақсыз болады, сондықтан 6n ережесiн қолдануға болады. 6n кластерлерi сақиналарға негiзделген құрылымға ие. Молекулалық орбиталь тәсiлi 4n, 5n және 6n типтi кластерлiк қосылыстардың байланысын түсiндiру үшiн қолданылуы мүмкiн.

Изолобалдық ұшы бірліктері

Егер төбелік бірлік BH-мен изолобал болса, онда ол, кемінде, теориялық тұрғыдан, BH бірлігін алмастыра алады, тіпті BH және CH изоэлектронды болмаса да. CH+ бірлігі изолобал, сондықтан ережелер карборандарға қолданылады. Мұны шекаралық орбитальдық талдау арқылы түсіндіруге болады. PSEPT металлборандарға да қолданылады.

Аралық атомдары бар кластерлер

Үлкен радиустарының арқасында ауыспалы металдар, әдетте, негізгі топ элементтерінен үлкен кластерлерді құрайды. Олардың мөлшерінің ұлғаюының бір салдары ретінде, мұндай кластерлердің ортасында атомдар кездеседі. Соның бір көрнекті мысалы – [Fe6C(CO)16]2. Мұндай жағдайларда электронды санау ережелері бойынша, аралық атом кластерлік байланысқа барлық валентті электрондарын қосады. Осылайша, [Fe6C(CO)16]2, [Fe6(CO)16]6 немесе [Fe6(CO)18]2 эквивалентті болады.