Кіріспе
Дитиолен металл кешендері – 1,2 дитиолен лигандыларын қамтитын кешендер. 1,2 дитиолен лигандылары – 1,2 дихалкогенолен түрлерінің, соның ішінде 1,2 диселенолен туындыларының ерекше жағдайы, екі донорлық атомы күкірт болатын қанықпаған бидентатты лигандылар болып табылады. 1,2 дитиолен металл кешендері көбінесе "металл дитиолендері", "металлодитиолендері" немесе "дитиолен кешендері" деп аталады. Молибден және вольфрамды қамтитын көптеген ақуыздардың белсенді орындарында дитиоленге ұқсас фрагменттер кездеседі, олар Mo немесе W-ға байланысқан молибдоптерин кофакторымен сипатталады. Дитиолен металл кешендері 1960 жылдардан бері зерттеле бастады, оларды алғаш рет Герхард Н. Шраузер және Волкер П. Майвег танымал етті, олар никель сульфиді мен дифенилацетиленнің реакциясы арқылы никель бис(стильбен 1,2 дитиолаты) (|Ni(S2C2Ph2)2) дайындады. Көптеген байланысты кешендердің құрылымдық, спектроскопиялық және электрохимиялық қасиеттері сипатталған.
Dithiolene metal complexes have been studied since the 1960s when they were first popularized by Gerhard N. Schrauzer and Volker P. Mayweg, who prepared nickel bis(stilbene 1,2 dithiolate) (|Ni(S2C2Ph2)2) by the reaction of nickel sulfide and diphenylacetylene. The structural, spectroscopic, and electrochemical properties of many related complexes have been described.
Құрылымы
Дитиолен металл кешендері координациялық қосылыстарда кездеседі, онда металл орталығы бір, екі немесе үш дитиолен лигандысымен координацияланған болады. Тризодитиолен кешендері координациялық химиядағы тригональды призмалық геометрияның алғашқы мысалдары болды. Мысалы, |Mo(S2C2Ph2)3|. Осыған ұқсас құрылымдар басқа да бірнеше металдарда байқалады. Дитиолендердің ерекше тотығу-тотықсыздану қасиеттері және қарқынды оптикалық қасиеттері дитиолен кешендерінің электрондық құрылымын қарқынды зерттеулерге түрткі болды. 1,2 дитиолен лиганды үш тотығу күйінде болуы мүмкін: дианиондық "1,2-дитиолат", бейтарап "1,2-дитиокетон" және осы екеуінің арасындағы моноаниондық радикал. Соңғы екеуі металл орталығына комплекстелген кезде лигандтың (демек, металл орталығының) тотығу күйін анықтау қиын. Сондықтан мұндай лигандтар "бейкүнә" емес деп аталады. Дитиолен лигандының тізбегіндегі R және R' алмастырғыштары алынған металл кешенінің қасиеттеріне күтілгендей әсер етеді. Ұзын тізбектер аздар полярлы еріткіштерде ерігіштікті қамтамасыз етеді. Электрон қабылдағыштар (мысалы, цианид |CN−, ацетат |CH3CO2−) азайтылған және аниондық кешендерді тұрақтандырады. R = R' симметриялық дитиолендері, R алмастырғыштары бірдей болғанда, асимметриялық дитиолендерге қарағанда жиі кездеседі. Өздерінің электрондық құрылымының де локализациясының арқасында 1,2 дитиолен кешендері қайтымды тотығу-тотықсыздану реакциясына түседі. Тотыққан кезде дитиолен кешендері 1,2-дитиокетон сипатын күшейтеді. Азайтылған кешендерде лиганд 1,2-дитиолат сипатын көбірек иеленеді. Бұл сипаттамалар C–C және C–S байланыс ұзындықтарының айырмашылықтарын зерттеу арқылы бағаланады. Нақты құрылым осы резонанстық құрылымдардың арасында жатыр. Құрылымды бірмәнді сипаттау мүмкін еместігін ескере отырып, МакКлеверти лигандқа белгілі бір тотығу күйін көрсетпейтін жалпы атау беру үшін "дитиолен" терминін енгізді. Бұл ұсыныс қабылданды және "дитиолен" термині қазірде кеңінен қолданылады. Моноанионды 1,2 дитиолен лигандтарының радикалдық сипаты жақында ғана анықталды. 1,2 дитиолен кешендерінің қолданылу салалары кең, оларға суперөткізгіштік, сызықтық және сызықтық емес оптика, биохимия кіреді. 1,2 дитиолен кешендерінің коммерциялық қолданылуы шектеулі. Кейбір дитиолен кешендері лазерлік қолданыстарда (Q-ауысу, режимді құлыптау) бояу ретінде коммерцияландырылған. Дитиолен кешендері өткізгіштік, магнетизм және сызықтық емес оптика контекстінде талқыланды. Өнеркәсіптік олефин (алкен) тазарту үшін күкірт орталықтарында қанықпаған көмірсутектерді байланыстыратын дитиолен металл кешендерін пайдалану ұсынылған. Алайда, мұндай жүйелердегі күрделіліктер кейіннен анықталды және алкендерді тазартуда металл дитиолен кешендерін қолдану практикалық болуы мүмкін болғанға дейін қосымша зерттеулер қажет екені айтылды.
Ацилоиндерден
Дитиолондарды синтездеудің ерте және әлі де тиімді әдісі α-гидроксикетондардың, ацилоиндердің P4S10-мен реакциясын, одан кейін гидролиз және қоспаны металл тұздарымен өңдеуді қамтиды. Бұл әдіс Ni[S2C2Ar2]2 (Ar = арил) дайындау үшін қолданылады.
Металл сульфидтерінің алкиндермен реакциясымен
Ni[S2C2Ar2]2 типіндегі қосылыстар алғаш рет никель сульфидтерін дифенил ацетиленмен реакцияға түсіру арқылы алынған. Бұл әдістің қазіргі заманғы нұсқалары диметил ацетилен дикарбоксилаты сияқты электрофильді ацетилендерді жақсы анықталған полисульфидтік кешендермен реакцияға түсіруді қамтиды.
Тарих және номенклатура
Дитиолен лигандтарын зерттеудің алғашқы кезеңдері, 1960 жылға дейін осылай аталмаса да, бірнеше металл орталықтарымен жарқын түсті тұнбалар түзейтін квиноксалин 2,3-дитиолаттары және 3,4-толуендитиолаттарына бағытталды. Бұл қосылыстар бастапқыда аналитикалық химия саласында қызығушылық тудырды. Бензол сақинасы жоқ дитиолендер, әсіресе малеонитрил 1,2-дитиолат ("mnt"), |(NC)2C2S2(2−) және этилендитиолен, |H2C2S2(2−) бұл саланың маңызды дамуы болды.