التماكب في المركبات التناسقية
يمكن أن تختلف المركبات التناسقية ذات الصيغة الكيميائية نفسها في الترتيب الفراغي أو ترابط الروابط، مما يؤدي إلى ظهور متماكبات هندسية وبصرية وترابطية وغيرها ذات خصائص مميزة.
Definition
التماكب في المركبات التناسقية هو وجود مركبين أو أكثر متميزين يتشاركان نفس الصيغة الكيميائية ولكنهما يختلفان في الترتيب الفراغي (المتماكبات الفراغية) أو في ترابط الروابط (المتماكبات البنيوية) حول المركز الفلزي.
Scope
يغطي هذا الموضوع أنواع التماكب التي تظهرها المركبات التناسقية: التماكب الفراغي، بما في ذلك المتماكبات الهندسية من نوعي مقرون/مفروق (cis/trans) ووجهي/خط طول (fac/mer) والمتماكبات البصرية الكيرالية للمركبات ثمانية السطوح وغيرها؛ والتماكب البنيوي، بما في ذلك متماكبات الترابط والتأين والماء. ويتناول كيفية تمييز المتماكبات ولماذا دعم وجودها نظرية التناسق، ولكنه يترك نماذج الترابط وآليات التفاعل لمواضيع أخرى.
Core questions
- ما هي المتماكبات الهندسية الممكنة لهندسة تناسقية معينة؟
- متى يكون المركب الفلزي كيراليًا، وكيف يتم إظهار النشاط البصري؟
- كيف تختلف متماكبات الترابط والتأين والتناسق في الترابط؟
- كيف دعم وجود المتماكبات نظرية التناسق لفيرنر؟
Key concepts
- المتماكبات المقرونة والمفروقة (cis and trans isomers)
- المتماكبات الوجهية وخطوط الطول (fac and mer isomers)
- المتماكبات البصرية والكيرالية
- تماكب الترابط
- تماكب التأين والماء
- تماكب التناسق
Key theories
- التماكب الهندسي
- يمكن للروابط في المواقع التناسقية الثابتة أن تشغل مواقع متجاورة أو متقابلة، مما ينتج متماكبات مقرونة/مفروقة (cis/trans) في المركبات المربعة المستوية وثمانية السطوح، ومتماكبات وجهية/خط طول (fac/mer) في أنواع MA3B3 ثمانية السطوح ذات الخصائص المختلفة.
- التماكب البصري والكيرالية
- تفتقر المركبات ثمانية السطوح مثل ثلاثي الكيلات (tris-chelates) إلى محور تناظر غير صحيح وتوجد كصور مرآة غير قابلة للتطابق؛ وقد أثبت حل فيرنر لمثل هذه المركبات أن المراكز الفلزية يمكن أن تكون كيرالية حقًا.
- التماكب البنيوي
- يمكن للمركبات ذات الصيغة المتطابقة أن تختلف في الترابط من خلال تماكب الترابط والتأين والماء والتناسق، مما يعكس أي ذرة من الرابطة ثنائية السن (ambidentate ligand) ترتبط أو كيف تتوزع الأيونات بين كرة التناسق والشبكة البلورية.
Clinical relevance
تكتسب ظاهرة التماكب أهمية عملية لأن المتماكبات الهندسية والبصرية للمركبات الفلزية يمكن أن تظهر تفاعلية ونشاطًا بيولوجيًا مختلفين، كما هو الحال في التباين بين المتماكب المقرون (cis) النشط والمتماكب المفروق (trans) غير النشط لدواء البلاتين المستخدم في علاج السرطان.
History
كان عدد ونوع المتماكبات التي يظهرها مركب ما دليلًا محوريًا في النقاش بين نظرية التناسق لفيرنر ونظرية السلسلة ليورغنسن. وقد أكد حل فيرنر عام 1911 لمركب كوبالت نشط بصريًا، ولاحقًا لمركب لا يحتوي على الكربون، بشكل حاسم أن المركبات لها هياكل ثلاثية الأبعاد محددة.
Key figures
- Alfred Werner
- Sophus Mads Jørgensen
- Edith Humphrey
Related topics
Seminal works
- werner1911
- weller2018
- cotton1999
Frequently asked questions
- لماذا يمكن أن تكون المركبات ثمانية السطوح نشطة بصريًا بينما الأملاح غير العضوية البسيطة ليست كذلك؟
- عندما تلتف الروابط الكيلاتية حول فلز ثماني السطوح، يمكن أن تنتج ترتيبًا يفتقر إلى أي مستوى مرآة أو محور غير صحيح، وبالتالي فإن المركب وصورته المرآتية غير قابلين للتطابق، وهذا هو الشرط الدقيق للنشاط البصري.
- ما هو متماكب الترابط؟
- ينشأ متماكب الترابط عندما يمكن لرابطة ثنائية السن، مثل النتريت، أن ترتبط عبر أي من ذرتين مانحتين مختلفتين — عبر النيتروجين أو عبر الأكسجين — مما يعطي مركبين لهما نفس الصيغة ولكن بترابط وخصائص مختلفة بين الفلز والرابطة.