雙氫鍵
雙氫鍵是氫鍵的一種，是金屬氫化物與OH或NH基團或其它含質子基團的相互作用。Brown 和 Heseltine 首先發現這一現象。[2] 他們發現在(CH3)2NHBH3的紅外光譜的3300和3210cm−1處有強烈的吸收峰。能量較高的峰對應普通的N-H鍵振動，而能量較低的峰則是N-H鍵與B-H鍵結合的結果。如果將溶液稀釋，3300 cm−1處的吸收峰會增強，而3210 cm−1處的吸收則明顯減弱，證明了這是一個分子間的相互作用。
硼烷氨的晶體檢測結果，再一次使大家的目光集中在了雙氫鍵。在這個分子中，如同 Brown 和 Hazeltine 研究的那樣，氮上的氫帶有部分正電荷，表示為Hδ+，而硼上的氫則帶有負電荷，表示為Hδ-。[3] 換句話說，該胺是一個質子酸而硼烷端則帶有一個負電荷，因此而形成的。B－H...H－N 吸引進一步的穩定了整個分子，使之為固態。與之類比的是乙烷，後者的沸點比前者低了285℃。因為在整個成鍵中用到了兩個氫原子，因此稱為雙氫鍵。
在一個氫負離子和一個質子酸的反應當中，在氫氣生成之前，可能有雙氫鍵的生成。在NaBH4·2H2O 中也能發現一個較短的雙氫鍵，其中H-H鍵長分別為1.79、1.86 和1.94 Å。[1]
這類H－H鍵相互作用與過渡金屬配合物中的H－H鍵相互作用不同，後者有與金屬的雙氫鍵。[4] 在兩個中性的沒有成鍵的氫原子之間也可能存在假設的H－H鍵。（參見分子中的原子理論）
參考文獻
編輯- ^ 1.0 1.1 Custelcean, R.; Jackson, J. E. "Dihydrogen Bonding: Structures, Energetics, and Dynamics" Chemical Reviews 2001, volume 101, page 1963-1980.
- ^ Brown, M. P.; Heseltine, R. W. "Co-ordinated BH3 as a proton acceptor group in hydrogen bonding" Chemical Communications 1968, page 1551-2. DOI: 10.1039/C19680001551
- ^ A New Intermolecular Interaction: Unconventional Hydrogen Bonds with Element-Hydride Bonds as Proton Acceptor" Crabtree, R. H.; Siegbahn, P. E. M.; Eisenstein, O.; Rheingold, A. L.; Koetzle, T. F. Acc. Chem. Res. 1996, 29(7), 348 - 354.
- ^ Kubas, G. J., "Metal Dihydrogen and σ-Bond Complexes", Kluwer Academic/Plenum Publishers: New York, 2001.
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