第一个氟离子[C-F-C]+不断生长的晶体终于证明了它是一种对称结构——而不是一些早期研究认为的碳正离子。尽管氟是元素周期表中电负性最强的元素,但它与相邻的碳原子之间几乎形成了两个共价键。
卤鎓离子[R2X]+早在1937年就被发现了。从那时起,人们制造了许多稳定的碘盐、溴盐和氯盐。但是氟离子直到1992年才出现出现质谱实验中的短命物种。从那以后,化学家们一直试图对它进行表征,以确定它是对称的还是快速平衡的碳正离子结构,但一个固体结构来证明一种方式还是另一种方式仍然难以捉摸。
现在,一个化学家团队已经合成了第一个寿命足够长到形成单晶的氟鎓盐。双降冰片基结构是用五氟化锑(一种强路易斯酸)在-50°C从前驱体中提取氟离子制成的。当生成的混合物保持在-80°C时,黄色氟鎓盐晶体在两周内形成。
x射线晶体学证实了这两个碳氟键几乎是对称的,尽管计算分析表明,由于氟的孤对和碳氟σ键之间的强烈排斥,这两个键几乎是共价的。研究人员认为,这种情况最好被描述为charge-shift债券电子不共享或转移,而是经历快速波动,从而产生成键相互作用。
参考文献
K·F·霍夫曼等,Commun Nat。, 2021,12, 5275 (doi:10.1038 / s41467 - 021 - 25592 - 6)
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