令人惊讶的“气质键合”完成了一组p区组,显示出这种现象

Wiley-VCH

静电势表面带正电荷的σ-hole(蓝色)有助于解释原子在晶体结构中的接近性

尽管惰性气体具有不反应性的特点,西班牙化学家已经计算出了这一点含有氙的分子可以通过所谓的“气键”进行非共价相互作用.静电势,安东尼奥Bauzá和安东尼奥Frontera帕尔马巴利阿里群岛大学的一项计算可以帮助解释这种分子的晶体结构。

气键涉及氙原子周围的低电子密度区域,称为s空穴,它已经被发现可以调节其他p区基团的非共价键。Frontera和Bauzá之前发现了类似的与14族元素(如硅)的相互作用,并将其命名为“tetrel键,延续了将该组织的琐碎名字纳入其中的传统。类似地,涉及第15、16和17族元素的s洞相互作用被称为团簇结合硫族元素结合而且卤键分别。根据Frontera的说法,发现这种现象发生在18族惰性气体中给了s洞概念一个“普遍意义”,它在超分子化学和生物化学中变得越来越重要。

三氧化氙是化学家们研究的分子之一。弗朗特拉解释说:“我们进行了几次计算分析,发现氙原子上方有一个正电位区域,位于氙-氧键的延伸处。”因此,沿着同一轴,正电荷位于键的氙原子的另一侧,使原子发挥路易斯酸的作用。因此,这些s空穴被其他三氧化二氙分子中氧原子上的路易斯碱基电子对所吸引。Bauzá和Frontera发现气键能与氢键和其他s洞相互作用相似,但方向性较差。由此产生的吸引力可能是氙和氧原子在三氧化氙的x射线晶体学研究中比预期的更接近的原因。

“我真的很喜欢这项工作,因为它表明化学充满了惊喜,”他说Stefan锥盘来自德国Justus-Liebig-University gee ßen,他是鉴定团队的一员团簇结合.“惰性气体原子能形成与氢键强度相当的非共价相互作用,这是非常出人意料的。”

Frontera承认,由于含有稀有气体元素的分子非常罕见,因此气相键“预计不会在超分子化学中发挥重要作用”。然而,他希望它能在氙化学中发挥重要作用,并强调了显示s洞相互作用的普遍性的理论重要性。他的团队现在正在探索氙可能形成的其他类型的不寻常的键相互作用,同时也在研究氩和氪中的气相键。