Donator-acceptor-interaktion - laddningsöverföring mellan donator- och acceptormolekyler utan att det bildas en kemisk bindning mellan dem (utbytesmekanism); eller överföring av ett odelat elektronpar från en donator till en acceptor, vilket leder till bildandet av en bindning (donator-acceptor-mekanism).
Egenskaperna hos en kovalent kemisk bindning som bildas av donator-acceptormekanismen skiljer sig inte på något sätt från egenskaperna hos bindningar som bildas av utbytesmekanismen (till exempel N–H-bindningen i ammonium (NH 4 + ) eller O– H-bindning i hydronium (H3O + ) ) . Donatorer är vanligtvis atomer av kväve , syre , fosfor , svavel , etc., som har odelade elektronpar i små valensorbitaler. Rollen som en acceptor kan utföras av en joniserad väteatom H + , vissa p-metaller (till exempel aluminium vid bildningen av AlH 4 - jonen ) och i synnerhet d-element , som har ofyllda energiceller i valenselektronskiktet.
Denna interaktion kan till exempel vara organiska donatorer, i synnerhet π-donatorer, till exempel tetrakis(dimetylamino)etylen (TDAE), andra omättade aminoföreningar, metallocener , etc. och organiska acceptorer, såsom fullerener eller kinodimetaner med acceptor substituenter. När sådana föreningar interagerar bildas ett laddningsöverföringskomplex, i vilket en negativt laddad acceptor och en positivt laddad donator interagerar elektrostatiskt. En viktig roll spelas av sådana system där laddningsöverföringen i det elektroniska marktillståndet endast är partiell, medan ett tillstånd med nästan fullständig laddningsöverföring kan erhållas genom fotoexcitation. Liknande system, donator-acceptor-dyader, såväl som triader där en överbryggande grupp introduceras mellan donator och acceptor, vilket ökar livslängden för laddningsöverföringstillståndet, kan användas för att skapa enheter för att omvandla solenergi ( Artificiell fotosyntes ) . Generellt sett spelar laddningsöverföring i dess olika former och manifestationer en nyckelroll i många biologiska processer.
Det är ur donator-acceptormekanismens synvinkel som bildningen av lokala kovalenta bindningar i molekyler och molekylära joner av komplexa (koordinations) föreningar beskrivs : bindningen bildas på grund av det ensamma elektronparet i liganden och den fria orbitalen. av den komplexbildande atomen. Donator-acceptormekanismen beskriver också bildningen av mellanprodukter ( mellanprodukter ) av reaktionen, såsom laddningsöverföringskomplex .
Modellen för donator-acceptormekanismen existerar endast inom ramen för begreppet valens som lokalisering av elektrondensitet under bildandet av kovalenta bindningar ( metoden för valensscheman ). Inom ramen för den molekylära orbitala metoden finns det inget behov av sådana representationer.
Denna typ av donator-acceptorinteraktion är huvudmetoden för bildandet av komplexa föreningar. En sådan interaktion är ansvarig för många syra-bastransformationer associerade med överföringen av en vätejon (acceptor), såväl som bildandet av supramolekylära nanostrukturer .
När den här artikeln skrevs användes material från artikeln distribuerad under Creative Commons BY-SA 3.0 Unported-licensen :
Eremin, Vadim Vladimirovich . Interaktion, donator-acceptor // Ordbok över nanoteknologiska termer .
| kemisk bindning | |||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Intramolekylär interaktion |
| ||||||||||||
| Intermolekylär interaktion | |||||||||||||