Interakce donor-akceptor - přenos náboje mezi donorovými a akceptorovými molekulami bez vytvoření chemické vazby mezi nimi (mechanismus výměny); nebo přenos nesdíleného elektronového páru z donoru na akceptor, což vede k vytvoření vazby (mechanismus donor-akceptor).
Vlastnosti kovalentní chemické vazby tvořené mechanismem donor-akceptor se nijak neliší od vlastností vazeb tvořených mechanismem výměny (například vazba N–H v amoniu (NH 4 + ) nebo O– H vazba v hydroniu (H 3 O + ) ). Donory jsou obvykle atomy dusíku , kyslíku , fosforu , síry atd., které mají nesdílené elektronové páry v malých valenčních orbitalech. Roli akceptoru může plnit ionizovaný atom vodíku H + , některé p-kovy (např. hliník při tvorbě iontu AlH 4 - ) a zejména d-prvky , které mají v sobě nezaplněné energetické články. vrstva valenčních elektronů.
Touto interakcí mohou být například organické donory, zejména π-donory, například tetrakis(dimethylamino)ethylen (TDAE), další nenasycené aminosloučeniny, metaloceny atd., a organické akceptory, jako jsou fullereny nebo chinodimethany s akceptorem. substituenty. Když takové sloučeniny interagují, vytvoří se komplex přenosu náboje, ve kterém záporně nabitý akceptor a kladně nabitý donor elektrostaticky interagují. Důležitou roli hrají takové systémy, kde je přenos náboje v základním elektronickém stavu pouze částečný, zatímco stav s téměř úplným přenosem náboje lze získat fotoexcitací. Podobné systémy, donor-akceptorové dyády, stejně jako triády, ve kterých je mezi donor a akceptor zavedena můstková skupina, která zvyšuje životnost stavu přenosu náboje, lze použít k vytvoření zařízení pro přeměnu sluneční energie ( Umělá fotosyntéza ) . Obecně platí, že přenos náboje ve svých různých formách a projevech hraje klíčovou roli v mnoha biologických procesech.
Právě z hlediska mechanismu donor-akceptor je popsán vznik lokalizovaných kovalentních vazeb v molekulách a molekulárních iontech komplexních (koordinačních) sloučenin : vazba vzniká díky osamocenému páru elektronů ligandu a volného orbitalu. komplexotvorného atomu. Mechanismus donor-akceptor také popisuje tvorbu meziproduktů ( meziproduktů ) reakce, jako jsou komplexy přenosu náboje .
Model donor-akceptorového mechanismu existuje pouze v rámci konceptu valence jako lokalizace elektronové hustoty při tvorbě kovalentních vazeb ( metoda valenčních schémat ). V rámci molekulární orbitální metody nejsou takové reprezentace potřeba.
Tento typ interakce donor-akceptor je hlavní metodou pro tvorbu komplexních sloučenin. Taková interakce je zodpovědná za mnoho acidobazických přeměn spojených s přenosem vodíkového iontu (akceptoru) a také za tvorbu supramolekulárních nanostruktur .
Při psaní tohoto článku byl použit materiál z článku distribuovaného pod licencí Creative Commons BY-SA 3.0 Unported :
Eremin, Vadim Vladimirovich . Interakce, donor-akceptor // Slovník nanotechnologických pojmů .
| chemická vazba | |||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Intramolekulární interakce |
| ||||||||||||
| Mezimolekulární interakce | |||||||||||||