Cluster vom kubanischen Typ - Cubane-type cluster

Tellurtetrachlorid , illustrativer kubanischer Cluster.

Ein Cluster vom kubanischen Typ ist eine Anordnung von Atomen in einer Molekülstruktur, die einen Würfel bildet . Im idealisierten Fall sind die acht Eckpunkte symmetrieäquivalent und die Spezies hat eine O h -Symmetrie . Eine solche Struktur wird durch die dargestellte Kohlenwasserstoff Cuban . Mit der chemischen Formel C 8 H 8 hat Kuban Kohlenstoffatome an den Ecken eines Würfels und kovalente Bindungen, die die Kanten bilden. Die meisten Kubane haben kompliziertere Strukturen, normalerweise mit nicht äquivalenten Eckpunkten. Sie können einfache kovalente Verbindungen oder makromolekulare oder supramolekulare Clusterverbindungen sein .

Beispiele

Andere Verbindungen mit unterschiedlichen Elementen in den Ecken, verschiedenen Atomen oder Gruppen, die an die Ecken gebunden sind, sind alle Teil dieser Klasse von Strukturen. Anorganische Cluster vom kubanischen Typ umfassen Selentetrachlorid , Tellurtetrachlorid und Natriumsilox .

Kubanische Cluster sind in der bioanorganischen Chemie weit verbreitet . Ferredoxine, die [Fe 4 S 4 ] -Eisen-Schwefel-Cluster enthalten, sind von Natur aus allgegenwärtig. Die vier Eisenatome und vier Schwefelatome bilden an den Ecken eine abwechselnde Anordnung. Der gesamte Cluster wird typischerweise durch Koordination der Eisenatome verankert, üblicherweise mit Cysteinresten . Auf diese Weise erreicht jedes Fe-Zentrum eine tetraedrische Koordinationsgeometrie . Einige [Fe 4 S 4 ] -Cluster entstehen durch Dimerisierung quadratischer [Fe 2 S 2 ] -Vorläufer. Es sind viele synthetische Analoga bekannt, einschließlich heterometallischer Derivate.

Mehrere Alkyllithiumverbindungen existieren als Cluster in Lösung, typischerweise Tetramere , mit der Formel [RLi] 4 . Beispiele umfassen Methyllithium und tert- Butyllithium . Die einzelnen RLi-Moleküle werden nicht beobachtet. Die vier Lithiumatome und der Kohlenstoff von jeder an sie gebundenen Alkylgruppe besetzen abwechselnde Eckpunkte des Würfels, wobei die zusätzlichen Atome der Alkylgruppen aus ihren jeweiligen Ecken herausragen.

Octaazacuban ist ein hypothetisches Allotrop von Stickstoff mit der Formel N 8 ; Die Stickstoffatome sind die Ecken des Würfels. Wie die kubanischen Verbindungen auf Kohlenstoffbasis wird vorausgesagt, dass Octaazacuban aufgrund der Winkelbelastung an den Ecken sehr instabil ist , und es genießt auch nicht die kinetische Stabilität , die für seine organischen Analoga beobachtet wird.

Verweise