Donor-acceptor-interaktion - ladningsoverførsel mellem donor- og acceptormolekyler uden dannelse af en kemisk binding mellem dem (udvekslingsmekanisme); eller overførsel af et ikke-delt elektronpar fra en donor til en acceptor, hvilket fører til dannelsen af en binding (donor-acceptor-mekanisme).
Egenskaberne af en kovalent kemisk binding dannet af donor-acceptor-mekanismen adskiller sig ikke på nogen måde fra egenskaberne af bindinger dannet af udvekslingsmekanismen (f.eks. N-H-bindingen i ammonium (NH 4 + ) eller O- H - binding i hydronium ( H3O + )). Donorer er normalt atomer af nitrogen , oxygen , fosfor , svovl osv., som har udelte elektronpar i små valensorbitaler. Rollen som en acceptor kan udføres af et ioniseret hydrogenatom H + , nogle p-metaller (f.eks. aluminium i dannelsen af AlH 4 - ionen ) og især d-elementer , som har ufyldte energiceller i valenselektronlaget.
Denne interaktion kan for eksempel være organiske donorer, især π-donorer, for eksempel tetrakis(dimethylamino)ethylen (TDAE), andre umættede aminoforbindelser, metallocener osv., og organiske acceptorer, såsom fullerener eller quinodimethaner med acceptor substituenter. Når sådanne forbindelser interagerer, dannes et ladningsoverførselskompleks, hvor en negativt ladet acceptor og en positivt ladet donor interagerer elektrostatisk. En vigtig rolle spilles af sådanne systemer, hvor ladningsoverførslen i den elektroniske jordtilstand kun er delvis, mens en tilstand med næsten fuldstændig ladningsoverførsel kan opnås ved fotoexcitation. Lignende systemer, donor-acceptor-dyader, samt triader, hvor der indføres en brogruppe mellem donor og acceptor, hvilket øger ladningsoverførselstilstandens levetid, kan bruges til at skabe enheder til omdannelse af solenergi ( kunstig fotosyntese ) . Generelt spiller ladningsoverførsel i dens forskellige former og manifestationer en nøglerolle i mange biologiske processer.
Det er fra donor-acceptor-mekanismens synspunkt, at dannelsen af lokaliserede kovalente bindinger i molekyler og molekylære ioner af komplekse (koordinations) forbindelser beskrives : bindingen dannes på grund af det enlige par elektroner i liganden og den frie orbital. af det kompleksdannende atom. Donor-acceptor-mekanismen beskriver også dannelsen af mellemprodukter ( mellemprodukter ) af reaktionen, såsom ladningsoverførselskomplekser .
Modellen af donor-acceptor-mekanismen eksisterer kun inden for rammerne af begrebet valens som lokalisering af elektrontæthed under dannelsen af kovalente bindinger ( metoden med valensskemaer ). Inden for rammerne af den molekylære orbitale metode er der ikke behov for sådanne repræsentationer.
Denne type donor-acceptor-interaktion er hovedmetoden til dannelse af komplekse forbindelser. En sådan interaktion er ansvarlig for mange syre-base-transformationer forbundet med overførslen af en hydrogenion (acceptor), såvel som dannelsen af supramolekylære nanostrukturer .
Ved skrivning af denne artikel blev materiale fra artiklen distribueret under Creative Commons BY-SA 3.0 Unported-licensen brugt :
Eremin, Vadim Vladimirovich . Interaktion, donor-acceptor // Ordbog over nanoteknologiske termer .
| kemisk binding | |||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Intramolekylær interaktion |
| ||||||||||||
| Intermolekylær interaktion | |||||||||||||