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来源:©2020 WILEY‐VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim

spodium键可以帮助化学家解释涉及12族元素的某些现象

在锌、镉和汞的化合物中发现了一种非共价键。它们被称为spodium键,是元素的σ空穴(具有正静电势的区域)与刘易斯碱或阴离子之间的相互作用。

钠离子键连接不断增长的σ-孔相互作用在元素周期表右边的元素中。常见的例子是硫原和卤素债券.但第13、14和15组也参与了这类互动,分别被称为triel,tetrel和pnictogen键。在过去的五年中,化学家们甚至在惰性气体中发现了σ-空穴键aerogen债券-和铸造金属-regium债券

第12组是最新加入σ-hole债券群体的。研究人员已经注意到spodium (Sp)元素倾向于参与各种非共价相互作用,例如SpCl之间的阴离子-阴离子相互作用3.- - - - - -和氰化物。但这是第一次系统的研究揭示了四坐标钪在+2氧化态下与电子供体(如一氧化碳和甲醛)之间微弱的σ空穴键。

之前在晶体结构中,Spodium键可能被忽视了,因为这些金属的范德华半径存在很大的不确定性。如果这个值被低估了,原子就会看起来相隔太远,无法形成任何形式的键。

通过计算建模,研究小组发现,汞和镉加合物形成了spodium键,而锌加合物主要依赖于卤素和硫元键的混合。自然键序分析表明,供体孤对与金属上的反键σ*轨道之间存在相互作用。这就区分了spodium键和配位键,后者涉及金属的d轨道。

Spodium键弱于类似的相互作用,因为元素的静电σ-空穴电位不像其他元素那么强。然而,定义这种非共价相互作用有助于化学家理解自组装过程——比如原因卤代苯呈风车状排列S -甚至控制它们,比如当设计固态结构