химической связи в координационных соединениях.-Е.М.Шусторович Москва 1975 108стр ОТ АВТОРА Предлагаемая книга посвящена теории химической связи в координационных соединениях.- Первые представления о координационных (комплексных) соединениях возникли на рубеже XIX—XX вв., когда было отчетливо осознано, что имеются химические соединения, для которых рамки классической теории строения оказываются слишком узкими. Первое время казалось, что таких соединений не так уж много, причем почти все они были неорганическими (не содержали атомов углерода). Поэтому в органической химии (химии углеродсодержащих соединений) продолжала господствовать классическая теория химического строения и лишь в неорганической химии появились радикально новые идеи о наличии особых, координационных химических связей, которые существенно расширяют валентные возможности атомов сверх тех, какие предписывала классическая теория строения. Со временем, когда две традиционные химии — органическая и неорганическая — стали иметь дело с новыми и несравненно более сложными объектами, а на их стыке возникла третья химия — элементоорганическая, выяснилось, что когда-то необычные координационные связи на самом деле являются неотъемлемой чертой строения большинства химических соединений. Многообразие координационных соединений поистине безгранично — от нашатырного спирта до хлорофилла, гемоглобина и витамина В12. Соответственно всеобъемлюща их роль в окружающем нас мире. Достаточно сказать, что важнейшие процессы, благодаря которым существует сама жизнь, протекают с участием координационных соединений. Это, например, процессы фотосин-теяя Спяяложенир v^eKHMOrn гядя ня хлопоЛилле с выделением
Процесс фиксации азота из воздуха, благодаря которому азот переходит в формы, которые могут усваиваться живыми организмами, невозможен без участия координационных соединений. Напомним также, что водородная связь, определяющая важнейшие функциональные свойства и специфику пространственного строения не только воды, но и нуклеиновых кислот и белков (в частности, их складчатые слои и спирали), является типичной координационной связью. На этом фоне другие области, где координационные соединения также играют решающую роль, выглядят более бледными. Однако не следует забывать, что и в неживой природе их роль огромна. Так, почти все успехи полимерной химии (например, осуществление направленной и стереоспецифической полимеризации) связаны с использованием координационных соединений. Подобные перечисления будут очень длинными. Ясно одно, что без отчетливого и детального понимания электронного строения координационных соединений невозможно управление столь разнородными и фундаментальными процессами. И в этом направлении теоретическая химия достигла в последнее десятилетие огромных успехов, В настоящей книге речь пойдет именно о принципах электронного строения координационных соединений. Это чрезвычайно обширная ж быстро развивающаяся область квантовой химии, так что исследователи сталкиваются здесь с множеством различных проблем, и все они по-своему важны и интересны. Однако для книги ограниченного объема частью проблем приходится пожертвовать, причем жертв тем больше, чем меньше объем книги. Но даже если решить писать только о самом существенном, критерий для отбора остается неоднозначным, ибо шкала ценностей в значительной мере зависит от уровня и вкусов исследователя. Кроме того, широта читательской аудитории (а автор видел свою основную задачу именно в написании книги, доступной широкому кругу читателей-химиков) предполагает разнообразие ее интересов и вкусов, которые заранее невозможно предусмотреть. Б силу изложенных причин (а также малого объема книги) автор решил ограничиться проблемами, имеющими (как ему казалось) отчетливое общехимическое значение. Поэтому конкретный материал приводится здесь в основном лишь в целях иллюстрации тех или иных общих соображений, причем особое внимание уделено анализу однозначности выводов. Разумеется, при прочих равных условиях автор стремился использовать новейшие результаты, поскольку как по теория химической связи, так и по химии координационных соединений существует много источников, которые могут быть известны читателю или к которым он 4 i может 'обратиться за дополнительной информацией. Все же, опять-таки с учетом широты читательской аудитории, автор счел целесообразным привести в конце книги список рекомендуемой литературы. Автор выражает глубокую благодарность профессору М, X. КаЦапетьяяцу за ряд советов и замечаний, учет которых значительно способствовал простоте и ясности изложения. СОДЕРЖАНИЕ От автора Глава I. Глава II. Глава III. Глава IV. Глава V. Глава VI. Глава VII. Квантовомеханические основания теории химической связи Основы теории химической связи в координационных соединениях .... Специфика химической связи в координационных соединениях переходных и непереходных элементов .... Эффективные заряды атомов и степени окисления Транс-влияние в координационных соединениях переходных металлов .... Водородная связь как координационная связь .... Химическая связь в металло-органических соединениях Заключение Литература