1980 №1 (Журнал «Наука и жизнь») - страница 104

. Атом же, поставляющий электроны, по аналогии с медицинским термином получил название донора. Поэтому и связь такого рода носит название донорно-акцепторной (иногда ее называют более кратко дативной). Заметим здесь же, что при образовании клещевидных соединений органическая молекула (лиганд) всегда является донором электронов, а атом или ион металла — акцептором их.

Взглянем еще раз на молекулу соединения иона Си^>2+ с этилендиамином. В ней целых четыре донорно-акцепторные связи. Как ион может их реализовать?

Обратимся к строению иона двухвалентной меди. На внешней электронной оболочке у него имеются места для девяти пар электронов. Однако ион Си^>2+ имеет всего девять валентных электронов, которые не заполняют нацело всю внешнюю оболочку, и она может послужить пристанищем для тех электронов, что поставят молекулы этилендиамина. Таким образом и образуются четыре дативные связи, и к иону меди присоединяются две молекулы этилендиамина. Это, конечно, лишь простейший случай, в большинстве же других дело обстоит значительно сложнее и для трактовки связи металл — лиганд требуется применение квантовой механики. Однако в качестве наглядного пособия такая интерпретация оказывается вполне приемлемой.

Ну, а теперь совершим небольшую прогулку по удивительному миру комплексных соединений, с одним из представителей которого мы познакомились.

В молекуле соединения Си^>2+ с этилендиамином органические клещи цепляются за металлический орех посредством четырех дативных связей иона металла с атомами азота. Обязательно ли связь между ионом металла и лигандом должна осуществляться только таким способом? Оказывается, что нет. Есть немало соединений, где образуются, так сказать, смешанные связи — клещевидные части органических молекул образуют с ионом металла и донорно-акцепторную и прямую валентную связи. Как это может получиться, наглядно демонстрирует соединение глицина с медью, представленное формулой внизу: медь вытесняет водород и соединяется с кислородом валентной связью, с азотом же она образует дативную связь. Сходным образом устроено и соединение, показанное рядом. Подобные ему вещества получили специальное название «внутрикомплексные соли», или «хелаты». Кстати, само слово «хелат» берет свои истоки от древнегреческого «хеле», что означает «клешня»…

Продолжим наше путешествие и пронаблюдаем, как цепляются клещевые концы лигандов за ион металлов. Довольно быстро можно отметить, что делается это совсем не где и как попало, а строго по вершинам определенных многоугольников или многогранников, как бы окружающих ион металла. Сам ион, кстати сказать, находится в центре такого многоугольника или многогранника. Взгляните на формулу соединения, с которого начинался наш рассказ: дативные связи протянулись к иону меди по диагоналям квадрата. Ионы Pd