Введение
Химические виды с двумя электронами, занимающими вырожденные молекулярные орбитали.
В химии дирадикал – это молекулярный вид с двумя электронами, занимающими молекулярные орбитали (МО), которые являются вырожденными. Термин "дирадикал" в основном используется для описания органических соединений, где большинство дирадикалов чрезвычайно реакционноспособны и на самом деле редко выделяются в чистом виде. Дирадикалы являются молекулами с четным числом электронов, но содержат на одну ковалентную связь меньше, чем предписано правилом октета. Примеры дирадикальных видов также встречаются в координационной химии, например, среди комплексов металлов с бис(1,2-дитиоленом).
Состояния спина
Дирадикалы обычно существуют в виде триплетов. Термины "синглет" и "триплет" происходят от мультиплетности состояний дирадикалов в электронном парамагнитном резонансе: синглетный дирадикал имеет одно состояние (S = 0, Ms = 2*0+1 = 1, ms = 0) и не проявляет сигнала в ЭПР, а триплетный дирадикал имеет три состояния (S = 1, Ms = 2*1+1 = 3, ms = 1; 0; -1) и проявляется в ЭПР в виде двух пиков (при отсутствии гипертонкого расщепления). Триплетное состояние характеризуется полным спиновым квантовым числом S = 1 и является парамагнитным. Следовательно, дирадикальные частицы демонстрируют триплетное состояние, когда два электрона неспарены и имеют одинаковую спиновую проекцию. Когда неспаренные электроны с противоположными спинами антиферромагнитно связаны, дирадикальные частицы могут демонстрировать синглетное состояние (S = 0) и быть диамагнитными.
Примеры
Стабильные, выделяемые дирадикалы включают синглетный кислород и триплетный кислород. Другие важные дирадикалы – это некоторые карбены, нитрены и их аналоги на основе элементов главных групп. Менее известными дирадикалами являются ионы нитрения, углеродные цепи и органические так называемые не-кекулевские молекулы, в которых электроны локализованы на разных атомах углерода. Циклические структуры главных групп также могут проявлять дирадикальный характер, например, дисульфродинитрид, или обладать дирадикальными свойствами, как в случае дифосфадиборатанов. В неорганической химии как гомолептические, так и гетеролептические 1,2-дитиоленовые комплексы d⁸-переходных металлов демонстрируют значительную степень дирадикального характера в основном состоянии.