Комплекс Крейтц – Таубе - Creutz–Taube complex

Ион Крейца – Таубе

В Ион Крейца – Таубе это металлический комплекс с формулой {[RU (NH3 )5]2(C4ЧАС4N2)}5+. Этот катионный вид был тщательно изучен в попытке понять интимные детали перенос электронов внутри сферы, вот как электроны переходить от одного металлического комплекса к другому. Ион назван в честь Кэрол Кройц, которая первой подготовила комплекс, и ее научный руководитель Генри Таубе, получивший Нобелевская премия по химии за это и связанные с ним открытия в области электронного переноса.[1][2]

Характеристики

Комплекс состоит из двух пентамминрутений единицы, связанные с атомами азота в мостиковой пиразин лиганд, завершающий октаэдрический сфера координации каждого металла. Важной особенностью соединения является то, что оба металла имеют кажущуюся степень окисления +2,5. Обычно ионы металлов, как и большинство ионов, имеют интегральную степень окисления. Например, комплексы рутения с аммином обычно составляют +2 или +3. Тот факт, что степени окисления являются полуцелыми, указывает на то, что два Ru (NH3)5 центры эквивалентны по числу электронов. Кристаллографические и теоретические исследования согласуются с этим описанием, то есть два металлических центра эквивалентны.[3][4] Этот ион, характерный для комплекса смешанной валентности, сильно поглощает свет в ближней инфракрасной части спектра. электромагнитный спектр. В случае иона Крейтца – Таубе максимум поглощения приходится на 1570нм. Это поглощение описывается как полоса переноса заряда с интервалом.

Синтез

Первоначально ион был выделен в виде гидратированного тозилат соль [Ru (NH3)5]2(C4ЧАС4N2) (O3SC6ЧАС4CH3)5· 3H2О. Его получают в две стадии через пиразиновый комплекс Ru (III) -Ru (III):[3]

2 [Ru (NH3)5Cl]2+ + C4ЧАС4N2 → {[Ru (NH3)5]2(C4ЧАС4N2)}6+ + 2 кл−
2 {[Ru (NH3)5]2(C4ЧАС4N2)}6+ + Zn → 2 {Ru (NH3)5]2(C4ЧАС4N2)}5+ + Zn2+

Ион Крейтца – Таубе иллюстрирует преимущества комплексов рутения для изучения окислительно-восстановительных реакций. Ионы Ru (II) и Ru (III) могут взаимно превращаться при умеренных окислительно-восстановительные потенциалы. Оба эти состояния окисления кинетически инертны. Многие аналоги этого иона были получены с использованием различных мостиковых лигандов.

Рекомендации

  1. ^ Creutz, C .; Таубе, Х. (1969). «Прямой подход к измерению барьера Франка – Кондона для переноса электронов между ионами металлов». Журнал Американского химического общества. 91: 3988–3989. Дои:10.1021 / ja01042a072.
  2. ^ Таубе, Генри (8 декабря 1983 г.). «Электронный перенос между металлическими комплексами» (PDF). Нобелевская лекция.
  3. ^ а б Fürholz, U .; Joss, S .; Bürgi, H.B .; Луди, А. (1985). "Возвращение к комплексу Крейтца – Таубе: кристаллографическое исследование серии переноса электрона (μ-пиразин) декаамминдирутений ([(NH3)5Ru (Pyz) Ru (NH3)5]п+ (п = 4–6))". Неорганическая химия. 24: 943–948. Дои:10.1021 / ic00200a028.
  4. ^ Демадис, К. Д .; Hartshorn, C.M .; Т. Дж., Мейер (2001). "Переход от локализованного к делокализованному в химии смешанной валентности". Химические обзоры. 101 (9): 2655–2686. Дои:10.1021 / cr990413m.