Hány kötés alakulhat ki nitrogénben?

Szeretném kipróbálni a címben feltett kérdést, miszerint a nitrogén maximálisan képes kötődni az atomokhoz, és kissé kibővíti a megjegyzésemet.

A fém-nitrido-komplexekről köztudott, hogy legfeljebb 6 fémközpont kötődik egyetlen, egymással áthidaló $ \ ce {N3 -} $ ionhoz, és egy oktaéderes üregben helyezkedik el. hozzájárul 5 elektronhoz, a többit pedig a 9. és 10. csoport biztosítja, amelyek elektronban gazdagok (tipikusan $ \ ce {Rh} $, $ \ ce {Ir} $).

Vannak még néhány kivétel, ahol a nitrogén formális CN-értéke 7: lítium-amid komplexek a $ \ ce {\ {Li14N10 \} ^ {6 -}} $ cluster framework [1,2] és egy inklúziós nitrido-cluster $ \ ce {alapján \ {Co2RhN2 \} ^ {3 -}} $ [3]. Sajnos mindkét kristályszerkezetben [1,2] 6- és 7-szeres koordinált nitrogénekkel $ \ ce {N-Ar} $ gro erősen rendezetlenek. A [3] szerkezet jobban megfelel az ábrázolásnak.

tris (tetrametil-ammónium) ($ \ mu_7 $ -nitrido) – ($ \ mu_6 $ -nitrido ) -dekakisz ($ \ mu_2 $ -karbonil) -undekakarbonil-deka-kobalt-ródium (I) $ \ ce {[Co10RhN2 (CO) 21] ^ 3 -} $ [3] két nem ekvivalens 6- és 7-szeres koordinált nitrogénatomot tartalmaz ($ \ mathrm {N2} $ és $ \ mathrm {N1} $, illetve háromszög alakú arcot:

$ \ color {# 909090} {\ Large \ bullet} ~ \ ce {C} $; $ \ color {# 3050F8} {\ Large \ bullet} ~ \ ce {N} $; $ \ color {# FF0D0D} {\ Large \ bullet} ~ \ ce {O} $; $ \ color {# F090A0} {\ Large \ bullet} ~ \ ce {Co} $; $ \ color {# 0A7D8C} {\ Large \ bullet} ~ \ ce {Rh} $;

Klasztermag drótváz modell karbonil ligandumok nélkül:

Atom $ \ mathrm {N1} $ CN-sel A 7 6 kobalttal és 1 ródiummal van összehangolva, így egy lezárt trigonális prizma képződik. Érdekes módon a $ \ mathrm {Co1} $ egy felső atom, nem ródium:

 N1 SYMM Co5 Co4 Co6 Co3 Co2 Rh1 Co1 Co5 1.90 I - - - - - - - Co4 1.91 I 135.0 - - - - - - Co6 1.92 I 79.5 80.2 - - - - - Co3 1.98 I 129.7 85.1 80.2 - - - - Co2 2.00 I 82.3 140.2 128.4 75.4 - - - Rh1 2.18 I 80.7 81.1 128.3 144.9 95.3 - - Co1 2.43 I 143.5 70.3 136.5 66.4 70.1 78.6 - 

Mindkét intersticiális nitrogén a belső ligandumok szerepét tölti be, amelyek klaszter vegyértékű elektronokat biztosítanak (CVE ), de nem járul hozzá a külső ligandumok, például a karbonilok közötti szterikus akadályokhoz, ezáltal a klaszter stabilabbá válik [4, 1.18. fejezet]

Irodalomjegyzék

1. Armstrong, DR ; Barr, D .; Clegg, W .; Drake, SR; Singer, RJ; Snaith, R .; Stalke, D .; Wright, DS Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 1991 , 30 (12), 1707–1709. DOI 10.1002 / anie .199117071 .
2. Armstrong, DR; Ball, SC; Barr, D .; Clegg, W .; Linton, DJ; Kerr, LC; Moncrieff, D .; Raithby, PR; Singer , RJ; Snaith, R .; Stalke, D .; Wheatley, AEH; Wright, DS J. Chem. Soc., Dalton Trans. 2002 , 0 (12), 2505–2511. DOI 10.1039 / B107970K .
3. Costa, M .; Della Pergola, R .; Fumagalli, A .; Laschi, F .; Losi, S .; Macchi, P .; Sironi, A .; Zanello, P. Inorg. Chem. 2007 , 46 (2), 552–560. DOI 10.1021 / ic0608288 .
4. fémklaszterek a kémiában ; Oro, L. A., Braunstein, P., Raithby, P. R., Eds .; Wiley-VCH: Weinheim; New York, 1999. ISBN 978-3-527-29549-4.

A nitrogénnek három elektronok 2p pályáján. Ezért három kötést alkothat három elektronjának megosztásával. Nem képes elfogadni többé elektronokat, de hogyan képezi a negyedik kötést.

A nitrogénnek egyetlen magányos elektronpárja van a 2-es pályáján. Adományozhatja ezt az elektronpárt koordinátakötés kialakításáért. Ez a koordinátakötés, amelyet a nitrogén képez azzal, hogy elektronpárját más atom üres pályájára adja, így képes 4 kötést kialakítani.