双负电离子也可以形成π空穴键

科学家们发现了两种四氯丙酸酯(PdCl .)之间不寻常的吸引相互作用₄^{2 -})中心。这是首次报道了两个双负电离子的π空穴键。

π孔键已知存在于多个体系中，包括方形平面钯配合物和AuCl₄^{- - - - - -}阴离子。在平面配合物中，π空穴是垂直于分子平面的低电子密度(正静电势)区域，可以与负位置形成吸引相互作用。

众所周知，PdCl₄^{2 -}负离子是平面的，所以波兰沃罗察瓦科技大学的Wiktor Zierkiewicz和Mariusz Michalczyk和他们的同事想知道它是否也有π洞。同时AuCl₄^{- - - - - -}众所周知，阴离子能够形成π空穴键，对于诸如PdCl的电离子来说₄^{2 -}为了形成稳定的相互作用，它们必须克服比单阴离子排斥力大四倍的库仑力。

研究小组观察到，在一种晶体结构中，一种阴离子的氯原子直接位于另一种阴离子的钯原子之上。他们进行了实验和理论分析来进一步研究，发现阴离子单体周围的分子静电势在钯-氯键的末端附近是负的，但在钯中心上方的负的较少。这形成了一个伪正静电势，可以作为π洞。研究人员在剑桥结构数据库(CSD)中发现了22种类似的结构，它们都是方形平面单体负离子相互作用成直角。

通过建立双负电离子能够形成π空穴键，这项工作可以在超分子化学中开创新的设计策略。