Введение
Тип псевдоротации в химии Механизм Берри, или псевдоротационный механизм Берри, является типом вибрации, вызывающей изомеризацию молекул определенных геометрий путем обмена двух осевых лигандов (см. Рисунок справа) на два экваториальных. Это наиболее широко распространенный механизм псевдоротации и чаще всего встречается в тригональных бипирамидальных молекулах, таких как PF5, хотя он также может встречаться в молекулах с квадратной пирамидальной геометрией. Механизм Берри назван в честь Р. Стивен Берри, который впервые описал этот механизм в 1960 году.
The Berry mechanism, or Berry pseudorotation mechanism, is a type of vibration causing molecules of certain geometries to isomerize by exchanging the two axial ligands (see Figure at right) for two of the equatorial ones. It is the most widely accepted mechanism for pseudorotation and most commonly occurs in trigonal bipyramidal molecules such as PF5, though it can also occur in molecules with a square pyramidal geometry. The Berry mechanism is named after R. Stephen Berry, who first described this mechanism in 1960.
Механизм ягоды в тригональной бипирамидной структуре
Процесс псевдоротации происходит, когда два осевых лиганда закрываются как пара ножниц, пробивая свой путь между двумя экваториальными группами, которые вырезаются, чтобы вместить их. Как осевые, так и экваториальные составляющие движутся с одинаковой скоростью увеличения угла между другими осевыми или экваториальными составляющими. Это образует квадратную пирамиду, где основой являются четыре взаимозаменяемых лиганда, а верхушкой является сдвижной лиганд, который не перемещался. Два первоначально экваториальных лиганда затем открываются, пока они не будут на расстоянии 180 градусов друг от друга, становясь осевыми группами перпендикулярно тому месту, где осевые группы были до псевдоротации. Для этого требуется около 3,6 ккал/моль в PF5. Этот быстрый обмен осевых и экваториальных лигандов делает комплексы с этой геометрией неразрешимыми (в отличие от атомов углерода с четырьмя различными заместителями), за исключением низких температур или когда один или несколько лигандов являются би или полидентатом.
Механизм в форме пирамиды
Механизм Берри в квадратных пирамидальных молекулах (таких как IF5) несколько похож на обратный механизм в бипирамидальных молекулах. Начиная с "переходной фазы" бипирамидной псевдоротации, одна пара фторинов перемещается вперед и назад с третьим фторином, вызывая вибрацию молекулы. В отличие от псевдоротации в бипирамидальных молекулах, атомы и лиганды, которые не вибрируют в "ножничном" движении, все еще участвуют в процессе псевдоротации; они делают общую настройку на основе движения активно вибрирующих атомов и лигандов. Однако для этой геометрии требуется значительное количество энергии, около 26,7 ккал / моль.