Un enlace de tres centros y dos electrones (3c-2e) es un enlace químico deficiente en electrones en el que tres átomos comparten dos electrones . La combinación de tres orbitales atómicos forma tres orbitales moleculares : uno enlazante, otro no enlazante y uno antienlazante . Los dos electrones entran en el orbital de enlace, lo que produce un efecto de enlace neto y constituye un enlace químico entre los tres átomos. En muchos enlaces comunes de este tipo, el orbital de enlace se desplaza hacia dos de los tres átomos en lugar de distribuirse por igual entre los tres. Moléculas de ejemplo con enlaces 3c-2e son el catión trihidrógeno ( H+
3) y diborano ( B
2h
6). En estas dos estructuras, los tres átomos de cada enlace 3c-2e forman una geometría angular, lo que da lugar a un enlace doblado .
Una versión ampliada del modelo de enlace 3c-2e aparece en gran medida en los compuestos de grupo descritos por la teoría del par de electrones esqueléticos poliédricos, como los boranos y los carboranos . Estas moléculas obtienen su estabilidad al tener un conjunto completamente lleno de orbitales moleculares de enlace como lo describen las reglas de Wade .
El monómero BH 3 es inestable ya que el átomo de boro tiene un orbital p vacío. Un enlace B-H-B de 3 centros y 2 electrones se forma cuando un átomo de boro comparte electrones con un enlace B-H en otro átomo de boro. Los dos electrones (correspondientes a un enlace) en un orbital molecular de enlace B-H-B están distribuidos en tres espacios internucleares. [1]
En el diborano (B 2 H 6 ), hay dos de estos enlaces 3c-2e: dos átomos de H unen los dos átomos de B, dejando dos átomos de H adicionales en enlaces B-H ordinarios en cada B. Como resultado, la molécula logra estabilidad. ya que cada B participa en un total de cuatro enlaces y todos los orbitales moleculares de enlace están llenos, aunque dos de los cuatro enlaces son enlaces B-H-B de 3 centros. El orden de enlace informado para cada interacción B-H en un puente es 0,5, [2] de modo que los enlaces B-H-B puente son más débiles y más largos que los enlaces B-H terminales, como lo muestran las longitudes de los enlaces en el gráfico estructural. diagrama.
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El enlace de tres centros y dos electrones es omnipresente en la química de los metales de organotransición. Una célebre familia de compuestos que presentan interacciones llamadas complejos agósticos .
Este patrón de enlace también se observa en el trimetilaluminio , que forma un dímero Al 2 (CH 3 ) 6 con los átomos de carbono de dos de los grupos metilo en posiciones puente. Este tipo de enlace también se produce en compuestos de carbono , donde a veces se le denomina hiperconjugación ; otro nombre para enlaces asimétricos de tres centros y dos electrones.
El primer complejo Be subvalente estable jamás observado contiene un enlace π de tres centros y dos electrones que consiste en interacciones donante-aceptor sobre el núcleo C-Be-C de un aducto Be(0)-carbeno. [4]
Las reacciones de reordenamiento de carbocationes ocurren a través de estados de transición de enlaces de tres centros. Debido a que las estructuras de enlace de los tres centros tienen aproximadamente la misma energía que los carbocationes, generalmente prácticamente no hay energía de activación para estos reordenamientos, por lo que ocurren a velocidades extraordinariamente altas.
Iones de carbonio como el etanio C.
2h+
7tienen enlaces de dos electrones de tres centros. Quizás la estructura de este tipo más conocida y estudiada sea el catión 2-norbornilo .
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