15-координированный торий устанавливает новый рекорд значения координационного числа
Группа Грегори Гиролами (Университет Иллинойса) сообщила о первом примере стабильного металлокомплекса, содержащего 15-координированный атом металла, охарактеризованного методом рентгеноструктурного анализа (РСА). Это достижение расширяет границы понятия «химическая связь».
Аминодиборонат тория, созданный Гиролами и его коллегами обошли предыдущий рекорд в 14 связей металл-лиганд в таких комплексах как U(BH4)4. Только для блуждающего атома водорода металл мог бы иметь 16 связей – это теоретически максимальное значение, основанное на количестве атомный орбиталей тория. Для сравнения, некоторые металлоцены могут иметь больше связей типа металл-лиганд, но самое большое число – 12 связей.
Такой прием достижения высокого координационного числа сочетает в себе большой размер катиона металла и с малым размером лигандов. Гиролами и его аспирант Скотт Дали выполнили эту работу связыванием тория – f-элемента с большим атомным радиусом – с водородом – самым маленьким лигандом. Они создали 15-координированный комплекс Th[(H3B)2N(CH3)2]4 взаимодействием ThCl4 с Na[(H3B)2N(CH3)2] в среде тетрагидрофурана с дальнейшим выделением в виде бесцветных кристаллов.
На основе данных РСА, нейтронной дифракции и других методов идентификации, группа определила, что два атома водорода при каждом атоме бора в трех лигандах координируются с торием через H–B–H-хелатные мосты. В четвертом лиганде один атом водорода не связывается с торием. Исследователи полагают, что стерические препятствия в структуре молекулы обуславливают слишком большое расстояние от этого атома водорода до атома тория.
Отметим, что квантовые расчеты, сделанные для данного соединения в газовой фазе, показывают наличие 16-координированного тория в молекуле.
