電荷轉移配合物

電荷轉移配合物(charge-transfer complex, CT complex)是兩個或兩個分子以上或者一個大分子的不同部分的、有電荷轉移作用的配合物

基本介紹

  • 中文名:電荷轉移配合物
  • 外文名:charge-transfer complex
供體 - 受體關聯平衡,電荷轉移躍遷能量,導電性,

供體 - 受體關聯平衡

電荷轉移絡合物由分子或分子亞群的弱締合形成,一個充當電子供體,另一個充當電子受體。該締合不構成強共價鍵,並且具有顯著的溫度,濃度和主體,例如溶劑,依賴性。
電荷轉移關聯發生在與獨立供體(D)和受體(A)分子的化學平衡中:
在量子力學方面,這被描述為非鍵合狀態| D,A>和dative狀態| D + ... A->之間的共振。形成狀態是電子躍遷,產生彩色吸收帶。
吸收光譜中電荷轉移帶的強度很大程度上取決於該締合反應的程度(平衡常數)。已經開發了通過測量作為溶液中供體和受體組分濃度的函式的吸收帶強度來確定溶液中這些絡合物的平衡常數的方法。首先描述了溶解在芳烴中的碘的結合方法。該程式被稱為Benesi-Hildebrand方法,以該研究的作者命名。

電荷轉移躍遷能量

電荷轉移帶的吸收波長,即電荷轉移躍遷能,是特定類型的供體和受體實體的特徵。
供體分子的給電子能量通過其電離電位測量,電離電位是從最高占據分子軌道中除去電子所需的能量。電子受體的電子接受能力由其電子親和力決定,電子親和力是填充最低未占分子軌道時釋放的能量。
總能量平衡(ΔE)是在自發電荷轉移中獲得的能量。它由受體的電子親和力(EA)和供體的電離勢(EI)之間的差異決定,通過供體和受體之間產生的靜電吸引力(J)來調節:
特徵CT帶在電磁波譜中的定位與該能量差和共振平衡中非鍵合和配位狀態的共振貢獻的平衡直接相關。

導電性

據報導,在1954年,電荷轉移鹽的電阻率低至8歐姆·厘米,與per或碘或溴組合。1962年,報導了眾所周知的受體四氰基喹啉並二甲烷(TCNQ)。 Tetrathiafulvalene(TTF)於1970年合成,發現它是一種強電子供體。 1973年,人們發現這些成分的組合形成了強電荷轉移複合物,以下稱為TTF-TCNQ。該配合物在溶液中形成,並可結晶成良好形成的結晶固體。固體顯示出幾乎金屬的電導率,是第一個被發現的純有機導體。在TTF-TCNQ晶體中,TTF和TCNQ分子獨立地排列在分開的平行排列的堆疊中,並且電子轉移從供體(TTF)到受體(TCNQ)堆疊發生。因此,當在堆疊方向上向晶體的端部施加電勢時,電子和電子空穴在堆疊中分離並集中,並且可以分別沿著TCNQ和TTF列在一維方向上橫穿。
四甲基 - 四氫化合物 - 六氟磷酸鹽(TMTSF2PF6)表現出超導性,其在環境條件下是半導體,在低溫(臨界溫度)和高壓:0.9K和12kbar下顯示出超導性。不幸的是,這些配合物中的臨界電流密度非常小。

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