Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Deltaéderek: szabályos háromszögekkel határolt szabályos testek.

Hasonló előadás


Az előadások a következő témára: "Deltaéderek: szabályos háromszögekkel határolt szabályos testek."— Előadás másolata:

1 Deltaéderek: szabályos háromszögekkel határolt szabályos testek

2 Boránok Klozo-nido-arachno boránok a B 4 - B 12 sorozatokban.

3 Nagyobb bóratomszámú boránok szintézise NaB 3 H 8 pirolízise 435 K-en boránok keverékét adja (pl. B 5 H 9, B 6 H 6 2-, B 10 H 10 2-, és B 12 H ) -

4 Lokalizált kötések az egyszerűbb borán klaszterekben A kisebb bóratomszámú nyitott szerkezetek leírhatók 2c-2e és 3c-2e kötésekkel. A deltaéderek B-H egységekből épülnek fel, melyekből mindegyik 2 elektronnal járul hozzá a klaszter vázának kialakításához.

5 Borán klaszterek - Wade szabályok I A különböző borán klaszterek alakját a klasztert összetartó vázelektronpárok számából lehet a Wade szabályok segítségével meghatározni. Ezek a szabályok érvényesek a főcsoportbeli elemek és átmeneti fémek alkotta elektronhiányos klaszterek számos képviselőjére is. A vázelektronpárok (skeletal electron pairs = SEP) számát a következő módon lehet meghatározni: 1. A vegyérték elektronok számának a meghatározása (pl. 3 el. B per atom és 1 el. per H atom), majd a töltéseknek megfelelően hozzáadva vagy levonva elektronszámot 2.Minden BH (vagy CH) egységnél le kell vonni 2 el-t (a  - kötés nem járul hozzá a vázelektron populációhoz). 3.A kapott elektronszámot elosztjuk 2-vel, így kapjuk a SEP értéket, mely egy adott tagszámnál meghatározza a klaszter típusát

6 Borán klaszterek - Wade szabályok II 4. Ha egy n csúccsal (n B atommal) rendelkező klaszter kötő MO készletének feltöltéséhez n + 1 ep. szükséges (ennyi a számolt érték), akkor ez egy klozo klaszter: pl. oktaéder (B 6 H 6 2- ) és ikozaéder (B 12 H ) 7, ill. 13 el. párral. 5. Ha n + 1 az el. Párok száma és n – 1a B atomoké, a klaszter a klozo szerkezetből egy csúcs elvonásával származtatható, és ez egy nido klaszter. 6.Ha n + 1 az el. párok száma és n - 2 a B atomoké, a klaszternek 2 hiányzó csúcsa van, és ez egy arachno klaszter. Az egyszerű elmélet nem mondja meg egyértelműen, hogy mely csúcsok hiányoznak. 7.Ha több, mint n B atom van, és n + 1 el. pár, az extra B atomok a „capping” pozíciókban helyezkednek el a deltaéder háromszögek felett.

7 Bórhidrid klaszterek osztályozása TípusKépletEl. párPélda klozo[B n H n ] 2- n + 1B 12 H nidoB 4 H n+4 n + 2B5H9B5H9 arachnoB 4 H n+6 n + 3B 4 H 10 hifoB 4 H n+8 n + 4-

8 Wade szabályok alkalmazása Mit jósolnak a Wade szabályok B 5 H 11 szerkezetéről? A teljes electronszám = (5 x 3) + (11 x 1) = 26. Levonunk (5 x 2) electront az 5 BH egységre, igy kapunk 16 elektront, vagyis 8 el. párt, a szerkezet tehát egy héttagú klozo szerkezetből (egy pentagonális bipiramisból) származtatható. Mivel csak 5 B atom van, a származtatás 2 csúcs elvételét jelenti, így a klaszter arachno típusú. A Wade szabályok nem mondják meg, hogy melyik kettő csúcs hiányzik.

9 A B 6 H 6 2- kötésrendszere 1 A B 6 H 6 2- anion 6 B-H egységét elhelyezzük egy oktaéderes szimmetriájú (O h ) térben. A lokalizált B-H kötőpályákat (  BH ) feltöltjük 2-2 elektronnal, marad 3 pálya. Egy ezekből egy radiális, a B 6 kalitkába irányuló, kettő tengelyirányú, a klaszter felületén lévő pálya. A bóratom maradék két elektronja egyelőre a radiális pályára kerül.

10 A B 6 H 6 2- kötésrendszere 2 A 6 B-H fragment pályáiból 18 MO kombinálható, melyből 7 kötő MO. A maradék 11 nemkötő vagy lazító MO. Mindegyik B-H egység 2 elektronnal járul hozzá a váz összetartásához (6x2=12), és ta 2- töltés adja a 2 extra elektront (12+2=14, ami pontosan elegendő a 7 kötő MO feltöltéséhez).

11 MO diagram

12 Hidroborát anionok A B 6 H 6 2- Brönsted bázisként is viselkedhet (pK b = 7.0). A hozzáadott proton általában egy  3 -hídként kötődik meg valamelyik lapon. 1 H- és 11 B NMR mérések alapján a B 6 H 7 - anionban minden BH csoport ekvivalens, vagyis a proton “körbesétál” az oktaéder külső felületén.

13 Nido-B 5 H 9

14 Dikarbaboránok A B 4 H 10 és B 5 H 9 boránok acetilénekkel reagáltatva (RC≡CR) klsztebővüléssel dikarbaboránokká alakíthatók. A Wade szabályok szerint, a CH egységek 3 elektronnal járulnak hozzá a váz el.- populációjához, ezért nincs szükség 2 negatív töltésre. Tehát a klozo dikarbaboránok semlegesek.

15 Egy dikarbaborán, mely nem rendelkezik deltaéder szerkezettel A deltaéder szerkezetekre a Wade szabályok csak a 12-csúcsos ikozaéderig alkalmazhatók. The hidroborát dianionok (B n H n 2- ) nem ismeretesek n > 12 tagszámmal. Azonban 2003, egy 13 csúcsú klozo- dikarbaborán előállításáról ezámoltak be.

16 A szintézis

17 Karbaboránok A kapott poliéder nem deltaéder (mint a dokozaéder), inkább egy henikozaéder (egy négyszög lappal).

18

19

20

21

22

23

24

25

26


Letölteni ppt "Deltaéderek: szabályos háromszögekkel határolt szabályos testek."

Hasonló előadás


Google Hirdetések