Isolobalität
Das isolobale Prinzip (auch bekannt als isolobale Analogie) ist eine Möglichkeit, die Bindungseigenschaften von organometallischen Verbindungen vorherzusagen. In der metallorganischen Chemie bezieht es sich auf die Struktur von organischen Liganden, die an anorganische Molekülfragmente binden können. Roald Hoffmann beschrieb Molekülfragmente als isolobal, "wenn die Anzahl, Symmetrieeigenschaften, ungefähre Energie und Form der Grenzorbitale und die Anzahl der Elektronen in ihnen ähnlich sind - nicht identisch, aber ähnlich". Man kann die Bindung und Reaktivität eines weniger bekannten Stücks von der eines besser bekannten Stücks vorhersagen, wenn die beiden Molekülfragmente ähnliche Grenzorbitale haben, das höchste besetzte Molekülorbitale (HOMO) und das niedrigste unbesetzte Molekülorbitale (LUMO). Isolobale Verbindungen sind Analoga zu isoelektronischen Verbindungen, die die gleiche Anzahl von Valenzelektronen und die gleiche Struktur aufweisen. Eine grafische Darstellung der isolobalen Strukturen, bei der die isolobalen Paare durch einen Doppelpfeil mit einem halben Orbital darunter verbunden sind, ist in Abbildung 1 zu sehen.
Für seine Arbeit an der isolobalen Analogie wurde Hoffmann 1981 mit dem Nobelpreis für Chemie ausgezeichnet, den er mit Kenichi Fukui teilte. In seinem Nobelpreis-Vortrag betonte Hoffmann, dass die isolobale Analogie ein nützliches, aber einfaches Modell ist. In bestimmten Fällen versagt sie jedoch.
Abbildung 1: Grundlegendes Beispiel für die isolobale Analogie.
Fragen und Antworten
F: Was ist das isolobale Prinzip?
A: Das Isolobal-Prinzip (auch bekannt als Isolobal-Analogie) ist eine Methode zur Vorhersage der Bindungseigenschaften von metallorganischen Verbindungen. Es setzt die Struktur organischer Liganden, die an anorganische Molekülfragmente binden können, in Beziehung, indem es deren höchstes besetztes Molekülorbital (HOMO) und niedrigstes unbesetztes Molekülorbital (LUMO) vergleicht.
F: Wer hat das Isolobal-Prinzip vorgeschlagen?
A: Roald Hoffmann hat das Isolobal-Prinzip vorgeschlagen.
F: Wie verhält es sich zu isoelektronischen Verbindungen?
A: Isolobale Verbindungen sind Analogien zu isoelektronischen Verbindungen, die die gleiche Anzahl von Valenzelektronen und die gleiche Struktur aufweisen.
F: Was hat Hoffmann für seine Arbeit an diesem Konzept erhalten?
A: Für seine Arbeit an der Isolobal-Analogie wurde Hoffmann 1981 der Nobelpreis für Chemie verliehen, den er sich mit Kenichi Fukui teilte.
F: Wie hat Hoffmann molekulare Fragmente beschrieben?
A: Hoffmann beschrieb Molekülfragmente als isolobal, "wenn die Anzahl, die Symmetrieeigenschaften, die ungefähre Energie und die Form der Grenzorbitale und die Anzahl der Elektronen in ihnen ähnlich sind - nicht identisch, aber ähnlich."
F: Wie kann man dieses Modell verwenden, um Bindungen und Reaktivität vorherzusagen?
A: Man kann die Bindung und Reaktivität eines weniger bekannten Stoffes aus der eines bekannteren Stoffes vorhersagen, wenn sie ähnliche Grenzorbitale haben.
F: Funktioniert dieses Modell immer korrekt?
A: Nein, es versagt in bestimmten Fällen.
