Liên kết 5 - khám phá hóa học mới

Giờ đây, Phillip P.Power và các cộng sự ở đại học Califoria đưa ra bằng chứng về liên kết 5 đầu tiên giữa hai kim loại trong phức đicrômium RCrCrR, trong đó R là ligand terphenyl cồng kềnh. Phức này tồn tại dạng những tinh thể màu đỏ với không khí và hơi ẩm, bền ở dưới 200 ⁰C.

Power và các cộng sự tin rằng hai nguyên tử crôm có cấu hình 3d ⁵góp chung 5 electron trong 5 MO liên kết. Power cũng lưu ý về việc dùng thuật ngữ “liên kết năm” để chỉ liên kết này, ông thích dùng từ “liên kết bội năm” hơn vì bậc liên kết thực sự là nhỏ hơn 5. Liên kết bội này không gây ngạc nhiên như là liên kết bốn năm đầu tiên của Cot ton cách đây 40 năm, nhưng nó cũng gây xôn xao trong các nhà hóa học.

Việc xác định một liên kết năm tồn tại trong hợp chất bền “là bước ngoặt thực nghiệm quan trọng trong việc nâng cao hiểu biết về kim loại trong bảng hệ thống tuần hoàn”, Giáo sư Frank A Weinhold và Clark R Landis ở đại học Wisconsin cho biết Weinholk và Landis đã thực hiện hàng loạt những nghiên cứu trên máy tính về liên kết bội của kim loại chuyển tiếp, và họ đồng ý rằng những tính chất quang phổ, từ cấu trúc do Power đề xuất phù hợp với sự hình thành một liên kết bội.

Giáo sư Cot ton cho biết có hàng ngàn ví dụ về những hợp chất của những kim loại chuyển tiếp chứa liên kết 4 trong đó có cả những hợp chất của Cr (II). Ông còn nói thêm rằng sự hình thành liên kết 4 là do sự xen phủ của các obitan là rõ ràng. Nhưng để xem xét một liên kết 5 hay 6 thì luôn đòi hỏi những tranh luận để làm sáng tỏ vấn đề.

Trên lý thuyết, những hợp chất chứa 2 nguyên tử kim loại chuyển tiếp có thể hình thành đến liên kết 6 giữa những electron hóa trị. Một số hợp chất chứa liên kết 6 đã được tìm thấy ở nhiệt độ thấp và quan sát được trên quang phổ, nhưng chúng không thể phân lập thành những hợp chất bền ở nhiệt độ phòng.

Nếu sử dụng những ligand để làm bền hóa những liên kết bội giữa những nguyên tử kim loại thì số obitan hóa trị cần thiếta cho liên kết bội giảm xuống. Đối với liên kết 5, mỗi kim loại có thể chỉ cần một ligand, như trường hợp phức crôm trên.

Nhóm nghiên cứu của Power được biết đến nhờ việc tổng hợp thành công những hợp chất chứa liên kết bội giữa những nguyên tử trong nhóm 14 kim loại nặng như liên kết 3 Ge-Ge. Chìa khóa dẫn đến thành công của nhóm là dùng những nhóm thế công kềnh để làm bền phân tử có số phối trí thấp, chẳng hạn nhóm 2,6-[(2,6-diisopropyl)] phenyl dùng trong phức nhị trùng crôm.

Power cho biết phức nhị trùng crom “mới chỉ bắt đầu”và có thể không quan trọng bằng những kết quả thu được từ việc tìm thấy chúng. “hy vọng đây là báo hiệu của những liên kết 5 khác”.

Nguồn: Tạp chí Hóa học và ứng dụng, số 6/2006, trang 8.