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配位基

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配位基(英語:ligand)也稱配體配基牙基絡合劑(complexing agent),是一個化學名詞,表示可和中心原子(金屬類金屬)產生鍵結的原子分子離子[1]一般而言,配位基在參與鍵結時至少會提供一個電子。配位基扮演路易士鹼的角色。但在少數情況中配位基接受電子,充當路易士酸[2][3]

有機化學中,配位基常用來保護其他的官能基(例如配位基BH3可保護PH3)或是穩定一些容易反應的化合物(如四氫呋喃作為BH3的配位基)。中心原子和配基組合而成的化合物稱為錯合物

金屬類金屬只有在高度真空的環境,可以以氣態、不受和其他原子鍵結的條件存在。除此以外,金屬和類金屬都會和其他原子以配位或共價鍵的方式鍵結。錯合物中的配位基主宰了中心金屬的活性,其受配位基本身被替換的速度、配位基的活性等因素影響。在生物無機化學藥物化學均相催化環境化學等領域中,如何選擇配位基都是個重要的課題。

一般配位基可依其帶電、大小、其原子特性及可提供電子數(如齒合度哈普托數)加以分類。而配位基的大小可以用其圓錐角來表示。最常見的配位基是端基配位基,只和一個中心原子配位,若和二個或多個中心分子配位,稱為橋接配位基


常見配位基列表

此表按照晶場/配位場的場強度(field strength)排序,上弱下強

配位基名稱 化學式
(粗體為鍵結的原子)
帶電 分類
(齒合度)
註解
碘離子 I -1 單牙
溴離子 Br -1 單牙
硫離子 S2− -2 單牙(M=S)或雙牙(M-S-M')
硫氰根 S-CN -1 單牙
氯離子 Cl -1 單牙 也可作為橋接配位基
硝酸根離子 O-NO2 -1 單牙
疊氮根離子 N-N2 -1 單牙
氟離子 F -1 單牙
氫氧根離子 O-H -1 單牙 也可作為橋接配位基
草酸根離子 [O-C(=O)-C(=O)-O]2− -2 雙牙
H-O-H 0 單牙
異硫氰根離子 N=C=S -1 單牙
乙腈 CH3CN 0 單牙
吡啶 C5H5N 0 單牙
NH3 0 單牙
乙二胺 en 0 雙牙
2,2'-聯吡啶 bipy 0 雙牙
1,10-鄰二氮雜菲 phen 0 雙牙
亞硝酸根 O-N-O -1 單牙
三苯基膦 PPh3 0 單牙
氰離子 CN -1 單牙 可作為橋接配位基,由碳原子連接二個金屬原子,或由碳原子、氮原子各連接一個金屬原子
一氧化碳 CO 0 單牙 可作為橋接配位基,由碳原子連接二個金屬原子

多齒配位基

特殊配位基

含碳-金屬重鍵的配位基

配位基 英文名稱[4] 參考中文名稱
H2C=[M] methylidene
carbene
卡賓
CH3CH=[M] ethylidene 甲基卡賓
H2C=C=[M] ethenylidene
vinylidene
亞甲基卡賓
H2C=HC-HC=[M] prop-2-en-1-ylidene
allylidene
乙烯基卡賓
H2C=C=C=[M] propa-1,2-dien-1-ylidene
allenylidene
乙烯叉卡賓
(CH3)2C=[M] propan-2-ylidene
isopropylidene
二甲基卡賓
(CH3)3C-CH=[M] 2,2-dimethylpropylidene 三級丁基卡賓
cyclopropylidene 乙橋卡賓
乙撐卡賓
cyclobutylidene 丙橋卡賓
丙撐卡賓
PhHC=[M] phenylmethylidene
benzylidene
苯基卡賓
HC≡[M] methylidyne
Carbyne
卡拜
CH3C≡[M] ethylidyne 甲基卡拜
CH3CH2C≡[M] propylidyne 乙基卡拜
(CH3)3C-C≡[M] 2,2-dimethylpropylidyne 三級丁基卡拜
PhC≡[M] phenylmethylidyne
benzylidyne
苯基卡拜

參見

參考文獻

  1. ^ IUPAC金皮書. [2009-03-02]. (原始內容存檔於2017-03-26). 
  2. ^ Cotton, Frank Albert; Geoffrey Wilkinson, Carlos A. Murillo. Advanced Inorganic Chemistry. 1999: 1355. ISBN 0471199575. 
  3. ^ Miessler, Gary L.; Donald Arthur Tarr. Inorganic Chemistry. 1999: 642. ISBN 0138418918. 
  4. ^ Neil. G. Connelly. NOMENCLATURE OF INORGANIC CHEMISTRY IUPAC Recommendations 2005. RSC Publishing, 2005: 214