Кіріспе
Химияда дирадикал – бұл дегенеративті молекулалық орбитальдарды (МО) екі электронмен толтырған молекулалық түр. "Дирадикал" термині көбінесе органикалық қосылыстарды сипаттау үшін қолданылады, мұнда көптеген дирадикалдар өте реактивті және іс жүзінде оқшаулау қиын. Дирадикалдар – жұп электронды молекулалар, бірақ октет ережесі бойынша рұқсат етілгенге қарағанда бір байланысқа кем. Координациялық химияда да дирадикалды түрлерге мысалдар кездеседі, мысалы, бис(1,2 дитиолен) металл кешендерінде.
In chemistry, a diradical is a molecular species with two electrons occupying molecular orbitals (MOs) which are degenerate. The term "diradical" is mainly used to describe organic compounds, where most diradicals are extremely reactive and in fact rarely isolated. Diradicals are even electron molecules but have one fewer bond than the number permitted by the octet rule. Examples of diradical species can also be found in coordination chemistry, for example among bis(1,2 dithiolene) metal complexes.
Спин күйлері
Дирадикалдар көбінесе триплет болады. Синглет және триплет терминдері электрондық спиндік резонанста дирадикалдардың күйлерінің көптігінен туындайды: синглет дирадикалы бір күйге ие (S = 0, Ms = 2*0+1 = 1, ms = 0) және ЭПР-де сигнал бермейді, ал триплет дирадикалы 3 күйге ие (S = 1, Ms = 2*1+1 = 3, ms = 1; 0; -1) және ЭПР-де 2 шыңды көрсетеді (егер гиперфинелік бөліну болмаса). Триплет күйінің жалпы спин кванттық саны S = 1 және ол парамагниттік. Сондықтан дирадикалды түрлер екі электрон жұпталмаған және бірдей спинге ие болғанда триплет күйін көрсетеді. Егер жұптаспаған электрондардың спиндері қарама-қарсы болса және антиферромагниттік байланысқа түссе, дирадикалды түрлер синглет күйін (S = 0) көрсете алады және диамагниттік болады.
Мысалдар
Тұрақты, оқшауланатын дирадикальдарға синглеттік оттегі және триплеттік оттегі жатады. Басқа маңызды дирадикальдар – белгілі бір карбендер, нитрендер және олардың негізгі топтағы элементтік аналогтары. Кем танымал дирадикальдар – нитрений иондары, көміртекті тізбектер және электрондары әртүрлі көміртек атомдарында орналасқан, «Кекуле емес» деп аталатын органикалық молекулалар. Негізгі топтың циклдік құрылымдары да дирадикалды сипатқа ие болуы мүмкін, мысалы, дисерт динитриді, немесе дифосфадиборетандар сияқты дирадикалдық қасиеттерді көрсетуі мүмкін. Органикалық емес химияда d8 өтпелі металл иондарының гомолептикалық және гетеролептикалық 1,2 дитиолен кешендері негізгі күйде дирадикалдық сипаттың жоғары дәрежесін көрсетеді.