配位化學:結構與異構

橋聯配體

/ the Greek letter mu is the bridging symbol /

大多數配體只抓住一個金屬。但有些能同時抓住兩個——就像一個人伸出雙手,與分立兩旁的兩個人握手,把他們連了起來。橋聯配體把兩個(或更多)金屬中心連接在一起,充當它們之間的橋。

準確地說,橋聯配體是同時與兩個或更多金屬原子結合、把它們連成更大結構(如雙核配合物或金屬簇)的配體。它要麼用兩個不同的配位原子(各自伸向一個不同的金屬),要麼用一個擁有不止一對孤對電子可供共享的單一原子。常見的橋聯配體包括氫氧根和氧(單個 O 伸向兩個金屬)、氯和其他鹵素、碳酸根,以及氰(通過它的碳和氮兩端橋聯)。在化學式和命名中,橋用希臘字母 mu 標記,如 mu-羥基(mu-hydroxo)或 mu-氯(mu-chloro);mu 上的下標(mu-3、mu-4)表示這一個配體橋聯了幾個金屬。同一個化學物種——比如氯——在一個配合物裡可以是簡單的端基配體,在另一個裡卻是橋。

橋聯配體是化學超越單一金屬中心去構建的方式:它們組裝出雙核配合物、多核簇和延展的固體,並為內界機理中金屬間的電子轉移提供通道(電子沿橋從一個金屬跳到另一個)。許多生物和工業體系依賴橋連的金屬對——例如酶中的鐵-氧橋。辨認出橋,對讀懂任何含一個以上金屬的配合物結構都至關重要。

在雙核離子 [(NH3)5Co-OH-Co(NH3)5]5+ 中,單個氫氧根配體橋聯兩個鈷原子,命名為 mu-羥基。這一個氧向每個鈷各提供一對孤對電子,像合頁一樣把兩半連在一起。

單個氫氧根可以作為 mu-橋把兩個鈷中心鉸接在一起。

橋聯和螯合是兩種不同的角色:螯合配體在兩點上抓住同一個金屬,橋聯配體則連接兩個金屬。同一類配體依幾何不同可以扮演任一角色——不要以為兩個配位原子就一定意味著螯合。

又稱
bridge ligandmu-ligand桥配体桥基