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Coordination Number and Geometry

Coordination Number and Geometry

For transition metal complexes, the coordination number determines the geometry around the central metal ion. Table 1 compares coordination numbers to molecular geometry. The most common structures of the complexes in coordination compounds are octahedral, tetrahedral, and square planar.

Metal-Ligand Bonds

Metal-Ligand Bonds

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...

Valence Bond Theory

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Coordination compounds and complexes exhibit different colors, geometries, and magnetic behavior, depending on the metal atom/ion and ligands from which they are composed. In an attempt to explain the bonding and structure of coordination complexes, Linus Pauling proposed the valence bond theory, or VBT, using the concepts of hybridization and the overlapping of the atomic orbitals. According to VBT, the central metal atom or ion (Lewis acid) hybridizes to provide empty orbitals of suitable...

Colors and Magnetism

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Color in Coordination Complexes
When atoms or molecules absorb light at the proper frequency, their electrons are excited to higher-energy orbitals. For many main group atoms and molecules, the absorbed photons are in the ultraviolet range of the electromagnetic spectrum, which cannot be detected by the human eye. For coordination compounds, the energy difference between the d orbitals often allows photons in the visible range to be absorbed and emitted, which is seen as colors by the human...

Structural Isomerism

Structural Isomerism

Isomerism in Complexes
Isomers are different chemical species that have the same chemical formula. Structural isomerism of coordination compounds can be divided into two subcategories, the linkage isomers and coordination-sphere isomers.
Linkage isomers occur when the coordination compound contains a ligand that can bind to the transition metal center through two different atoms. For example, the CN− ligand can bind through the carbon atom or through the nitrogen atom. Similarly, SCN− can...

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Actividad redox de ligandos de complejos orgánicos de radicales regidos por la geometría

Gregory A Dawson¹, Qiao Lin¹, Michelle C Neary²

¹Department of Chemistry, New York University, 100 Washington Square East, New York, New York 10003, United States.

Journal of the American Chemical Society

|September 11, 2023

Resumen

Los investigadores sintetizaron y caracterizaron complejos de radicales de níquel. Encontraron que los ligandos N en complejos de cuatro coordenadas son redox-activos, formando radicales centrados en los ligandos, a diferencia de los complejos de tres coordenadas.

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Área de la Ciencia:

Química organometálica
Catálisis
La Química Radical

Sus antecedentes:

Los catalizadores de níquel son cruciales para las reacciones de acoplamiento cruzado, a menudo utilizando ligandos N bidentados para permitir vías radicales.
Los complejos orgánicos de radicales de níquel se proponen como intermediarios en estos ciclos catalíticos, pero sus estructuras electrónicas no se comprenden completamente.

Objetivo del estudio:

Síntesis y caracterización de complejos de radicales de níquel orgánico apoyados por N-ligandos bidentados (bpy, fen, pirox).
Establecer una regla empírica para las estructuras electrónicas de estos complejos de radicales de níquel.
Aclarar el papel de los ligandos N en la estabilización de los radicales de níquel intermedios durante la catálisis.

Principales métodos:

Síntesis y caracterización de una serie de complejos orgánicos de radicales de níquel.
Estudios espectroscópicos y electroquímicos para determinar las estructuras electrónicas.
Análisis comparativo de complejos de cuatro coordenadas (planos cuadrados) y de tres coordenadas (planos trigonales).

Principales resultados:

Estableció una regla empírica para las estructuras electrónicas de los complejos de radicales de níquel.
Actividad redox observada en los ligandos N de los complejos de cuatro coordenadas, lo que lleva a radicales centrados en los ligandos.
No se encontró actividad redox de ligandos en complejos de tres coordenadas, que se describen mejor como radicales centrados en níquel.

Conclusiones:

La actividad redox de los ligandos N depende de la geometría de coordinación del complejo de radicales de níquel.
La actividad redox del ligando influye en la naturaleza del radical (centrado en el ligando frente al níquel).
Los conocimientos sobre los intermediarios estabilizadores de radicales de níquel pueden ayudar a desarrollar catalizadores de níquel optimizados para el acoplamiento cruzado.