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化学における三重結合は、共有結合単結合の通常の 2 つの電子の代わりに6 つの結合電子を伴う2 つの原子間の化学結合である。三重結合は同等の単結合または二重結合よりも強く、結合次数は 3 である。最も一般的な三重結合は窒素N 2分子にあり、2 番目に一般的なのは 2 つの炭素原子間の結合で、アルキンに見られる。三重結合を含む他の官能基には、シアン化物およびイソシアニドがある。二リン[1]や一酸化炭素などの一部の二原子分子も三重結合している。骨格式では、三重結合は 2 つの結合した原子間の 3 本の平行線 (≡) として描かれる。[2] [3] [4]
ボンディング
三重結合は、軌道混成の観点から説明できます。アセチレンの場合、各炭素原子は 2 つのsp 軌道と 2 つのp 軌道を持っています。2 つの sp 軌道は直線で、結合角は180° で、直交座標系の x 軸を占めます。p 軌道は、y 軸と z 軸上で sp 軌道に垂直です。原子が互いに近づくと、sp 軌道が重なり合って sp-sp シグマ結合を形成します。同時に、p z軌道が近づき、一緒に ap z -p z π 結合を形成します。同様に、もう 1 組の p y軌道は ap y -p y π 結合を形成します。その結果、1 つのシグマ結合と 2 つの π 結合が形成されます。
曲がった結合モデルでは、 π結合を必要とせずに、３つのsp3ローブの重なりによって三重結合を形成することもできる。[ 5 ]
酸素より重い元素間の三重結合
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酸素以外の多くの元素は三重結合を形成できる。これらの結合は一部の遷移金属でよく見られる。ヘキサ(tert-ブトキシ)ジタングステン(III)とヘキサ(tert-ブトキシ)ジモリブデン(III)は、金属間結合距離が約233 pmであるよく知られた例である。[6] ヘキサ(tert-ブトキシ)ジタングステン(III)は、アルキンとの反応で特に注目を集めており、式RC≡W(OBut) 3の金属-炭素三重結合化合物をもたらす[7]。
さらに、リンは反応性の高い二原子分子である二リンとして存在することができ、その結合解離エネルギーは二窒素の約半分である。[1]
参考文献
- ^ ab Huber, KP; Herzberg, G. (1979).分子スペクトルと分子構造 IV. 二原子分子の定数。ニューヨーク: Van Nostrand。ISBN 978-0442233945。
- ^ マーチ、ジェリー（1985）、上級有機化学：反応、メカニズム、構造、第3版、ニューヨーク：ワイリー、ISBN 9780471854722、OCLC 642506595
- ^ 有機化学第2版 ジョン・マクマリー
- ^ ピュッコ、ペッカ;リーデル、セバスチャン。ミヒャエル・パツシュケ (2005)。 「三重結合共有結合半径」。化学: ヨーロッパのジャーナル。11 (12): 3511–20。土井：10.1002/chem.200401299。PMID 15832398。
- ^ 上級有機化学ケアリー、フランシス A.、サンドバーグ、リチャード J. 第 5 版 2007
- ^ Chisholm, Malcolm H.; Gallucci, Judith C.; Hollandsworth, Carl B. (2006). 「W 2 (OBut) 6の結晶および分子構造と、W 2 (OMe) 6のさまざまな配座異性体の電子構造計算」。Polyhedron . 25 ( 4): 827–833. doi :10.1016/j.poly.2005.07.010.
- ^ . Listemann, Mark L.; Schrock, Richard R. (1985). 「多重金属炭素結合。35. トリ-tert-ブトキシタングステンアルキルイミダイン錯体への一般的な経路。ジタングステンヘキサ-tert-ブトキシドによるアセチレンの切断」。Organometallics . 4 : 74–83. doi :10.1021/om00120a014。