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Formation of Complex Ions

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A type of Lewis acid-base chemistry involves the formation of a complex ion (or a coordination complex) comprising a central atom, typically a transition metal cation, surrounded by ions or molecules called ligands. These ligands can be neutral molecules like H2O or NH3, or ions such as CN− or OH−. Often, the ligands act as Lewis bases, donating a pair of electrons to the central atom. These types of Lewis acid-base reactions are examples of a broad subdiscipline called coordination...

Metal-Ligand Bonds

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The hemoglobin in the blood, the chlorophyll in green plants, vitamin B-12, and the catalyst used in the manufacture of polyethylene all contain coordination compounds. Ions of the metals, especially the transition metals, are likely to form complexes.
In these complexes, transition metals form coordinate covalent bonds, a kind of Lewis acid-base interaction in which both of the electrons in the bond are contributed by a donor (Lewis base) to an electron acceptor (Lewis acid). The Lewis acid in...

Properties of Organometallic Compounds

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Organometallic compounds are compounds that contain a carbon–metal bond. Carbon belongs to an organyl group like alkyl, aryl, allyl, or benzyl groups. The metal can be from Group I or Group II of the periodic table, a transition metal, or a semimetal.

Complexation Equilibria: The Chelate Effect

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In complexation reactions, metal atoms or cations interact with ligands to form donor-acceptor adducts called metal complexes. Ligands that bind through one donor site are monodentate, ligands with two donor sites are bidentate, and those with more than two donor sites are polydentate ligands. For example, ethylene diamine is a bidentate ligand that binds through two nitrogen donor atoms, forming a five-membered ring. EDTA is a polydentate ligand that binds through four oxygen and two nitrogen...

Extraction: Advanced Methods

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Metal ions can be separated from one another by complexation with organic ligands–the chelating agent– to form uncharged chelates. Here, the chelating agent must contain hydrophobic groups and behave as a weak acid, losing a proton to bind with the metal. Since most organic ligands used in this process are insoluble or undergo oxidation in the aqueous phase, the chelating agent is initially added to the organic phase and extracted into the aqueous phase. The metal-ligand complex is formed in...

Complexation Equilibria: Factors Influencing Stability of Complexes

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In complexation reactions, metal cations are the electron pair acceptors, and the ligands are the electron pair donors. The stability of the metal complexes depends primarily on the complexing ability of the central metal ion and the nature of the ligands. Generally, the complexing ability of the metal ion depends on the size and charge of the ion. As the metal ion size increases, the stability of the metal complexes decreases, provided that the valency of the metal ion and the ligands remain...

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Tricationes metálicas en la fase gaseosa en complejos de disolventes protóticos.

Alexandre A Shvartsburg¹

¹Division of Chemistry, National Center for Toxicological Research, HFT-233, 3900 NCTR Road, Jefferson, Arkansas 72079, USA. ashvartsburg@nctr.fda.gov

Journal of the American Chemical Society

|July 4, 2002

Resumen

Este estudio informa la primera observación de iones metálicos triplemente cargados que interactúan con el alcohol diacetónico. Estos complejos de metales y ligandos son más grandes que los cúmulos de iones con carga múltiple conocidos anteriormente.

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Área de la Ciencia:

Química Física es la química física.
Química Inorgánica La Química Inorgánica es la química inorgánica.
Espectrometría de masas por espectrometría de masas.

Sus antecedentes:

Los iones metálicos de carga múltiple son cruciales en varios procesos químicos.
Comprender su disolución es clave para controlar la reactividad.
Los estudios anteriores se limitaron a los complejos de iones-ligandos cargados múltiples más pequeños.

Objetivo del estudio:

Para investigar la microsolvación de iones metálicos triplemente cargados (tricaciones) por los ligandos protóticos.
Para determinar el tamaño mínimo de los complejos estables de cationes/ligandos metálicos con carga múltiple.
Explorar los mecanismos de reducción de carga en estos complejos.

Principales métodos:

Se utilizó la ionización por electrospray (ESI) para generar complejos de fase gaseosa.
Se estudiaron once trícaciones metálicas diferentes con alcohol diacetónico como el ligando protótico.
La estabilidad compleja y la reducción de carga se analizaron en función del número de ligandos.

Principales resultados:

Se generaron con éxito complejos estables de fase gaseosa de 11 trications metálicos con alcohol diacetónico.
Los complejos persistieron con al menos cinco a ocho ligandos, variando según el metal.
La reducción de la carga a dications ocurrió espontáneamente para complejos más pequeños a través de la transferencia de protones.
Esto representa el mayor tamaño mínimo reportado para los pares de cationes/ligandos metálicos de carga múltiple.

Conclusiones:

Los iones metálicos de carga triple pueden ser microsolvados de manera significativa por ligandos próticos como el alcohol diacetónico.
La estabilidad observada y la reducción de la carga proporcionan información sobre las interacciones iónico-ligando.
Este trabajo amplía los límites de tamaño conocidos para complejos de solvación iónica de carga múltiple.