Кіріспе

Химиялық кешеннің сіңіру спектрін болжау әдісі "T S диаграммасының" басқа да қолданылу жолдары Координациялық химияда Танабе-Сугано диаграммалары координациялық қосылыстардың ультрафиолет (УФ), көрінетін және инфрақызыл (ИФ) электромагниттік спектріндегі сіңірулерін болжау үшін қолданылады. Металл кешенін Танабе-Сугано диаграммалық талдау нәтижелері эксперименталды спектроскопиялық деректермен салыстыруға болады. Олар сапалы пайдалы және 10Dq, лиганд өрісінің бөліну энергиясының шамасын шамалау үшін пайдаланылуы мүмкін. Танабе-Сугано диаграммалары жоғары спинді және төмен спинді кешендерге қолданылады, Оргель диаграммаларынан айырмашылығы, олар жоғары спинді кешендерге ғана қолданылады. ТанабеСугано диаграммалары жоғары спиннен төмен спинге ауысу үшін қажетті лиганд өрісінің мөлшерін болжау үшін де пайдаланылуы мүмкін. Танабе-Сугано диаграммасында Оргель диаграммаларына қарағанда, негізгі жағдай тұрақты сілтеме ретінде қолданылады. Барлық өріс күштерінде негізгі күйдің энергиясы нөл деп есептеледі, ал барлық басқа терминдер мен олардың құрамдас бөліктерінің энергиясы негізгі терминге қатысты сызылған.

Өмірбаян

1954 жылы Юкито Танабе мен Сатору Сугано "Комплексті иондардың сіңіру спектрлері туралы" атты мақаласын жариялағанға дейін күрделі металл иондарының қозған электрондық күйлері туралы аз нәрсе белгілі болды. Олар Ханс Бетедің кристалл өрісі теориясын және Джулио Раканың Слэйтер интегралдарының сызықтық комбинацияларын, қазір Рака параметрлері деп аталады, сегіз қырлы күрделі иондардың сіңіру спектрлерін бұрын қол жеткізілгенге қарағанда сандық түрде түсіндіру үшін қолданды. Көптеген спектроскопиялық тәжірибелерден кейін олар екі Рака параметрінің мәндерін бағалады, B және C, әрбір d электронды конфигурациясы үшін изоэлектрондық бірінші қатарлы ауыспалы металдардың сіңіру спектрлеріндегі үрдістерге негізделген. Әрбір электрон конфигурациясының электрондық күйлері үшін есептелген энергиялардың графиктері қазір Танабе Сугано диаграммалары деп аталады. Сан әрбiр сегізбiрлiк координациялық кешенге сәйкес болуы керек, өйткені С/В теориялық 4.0 мәнiнен қатты ауытқуы мүмкін. Бұл қатынас Танабе Сугано диаграммаларындағы деңгейлердің салыстырмалы энергиясын өзгертеді, сондықтан диаграммалар графикті сызу кезінде қандай С/В қатынасының таңдалуына байланысты көздер арасында сәл өзгереді.

Манганий ((II) гексагидрат

[Mn(H2O) 6+ металл кешенінде марганецтің +2 тотығу күйі бар, сондықтан ол d5 ионы болып табылады. H2O әлсіз өрістегі лиганд (төменде көрсетілген спектр) және d5 иондары үшін ТанабеСугано диаграммасына сәйкес, негізгі күйі 6А1. Бірде-бір қоздырғышта секстет спин көптігі жоқ екенін ескеріңіз, сондықтан осы негізгі күйден ауысуы спинге тыйым салынады және жолақтың қарқындылығы төмен болуы керек. Спектрлерден өте төмен интенсивтілік белдеулері ғана байқалады (y осьіндегі төмен молярлық сіңіру (ε) мәндері).

Кобальт (II) гексагидрат

Тағы бір мысал - [Co(H2O) 6+2+. Лиганд соңғы мысалмен бірдей екенін ескеріңіз. Мұнда кобальт ионының +2 тотығу күйі бар, ол d7 ионы. d7 ТанабеСугано диаграммасының жоғары спин (сол) жағынан, негізгі күйі 4T1(F), ал спин көптігі квартет. Диаграммада квартеттің үш қозылған күйі бар екені көрсетілген: 4T2, 4A2 және 4T1 ((P). Диаграммадан үш айналу рұқсат етілген ауысуы бар екенін болжауға болады. Алайда [Co(H2O) 6]2+ спектрінде үш болжамды қоздырғыштық күйге сәйкес келетін үш ерекше шыңдар жоқ. Оның орнына спектрдің кең шыңы бар (төменде көрсетілген спектр). TS диаграммасына сүйенсек, ең төменгі энергиялық ауысу 4T1 - 4T2 болып табылады, ол жақын IR-де көрінеді және көрінетін спектрде байқалмайды. Негізгі шың - энергияның 4T1 ((F) -тен 4T1 ((P) -ке ауысуы, ал энергияның сәл жоғары ауысуы (қамшы) 4T1 -тен 4A2 -ке болжанады. Энергияның аз айырмашылығы екі шыңның бір-біріне ауысуына әкеледі, бұл көрінетін спектрде байқалған кең шыңды түсіндіреді.