ซิกมาคอมเพล็กซ์

ในทางเคมีสารประกอบซิกมาหรือสารประกอบ σมักหมายถึงกลุ่มของสารประกอบเชิงซ้อนที่ลิแกนด์ หนึ่งตัวหรือมากกว่านั้น ทำปฏิกิริยากับโลหะโดยใช้อิเล็กตรอนพันธะในพันธะซิกมาสารประกอบซิเลนของโลหะทรานซิชันมักเป็นสารประกอบซิกมาที่มีเสถียรภาพเป็นพิเศษ กลุ่มย่อยของสารประกอบซิกมาที่พบได้ทั่วไปคือกลุ่มที่มีปฏิกิริยาอะโกสติกซึ่งพันธะ σ C–H บนลิแกนด์ตัวใดตัวหนึ่งจะ "เอน" เข้าหาและทำปฏิกิริยากับศูนย์กลางโลหะที่ไม่ครบสมบูรณ์ในการประสานงานเพื่อสร้างคีเลตสารประกอบแอลเคนของโลหะทรานซิชัน (เช่น สารประกอบมีเทน) ที่จับกันผ่านพันธะ C–H เพียงอย่างเดียวก็เป็นที่รู้จักเช่นกัน แต่ตัวอย่างที่มีโครงสร้างที่ได้รับการระบุลักษณะนั้นหายาก เนื่องจากพันธะ σ C–H โดยทั่วไปเป็นผู้ให้อิเล็กตรอน ที่ไม่ดี และในหลายกรณี พันธะ C–H ที่อ่อนลงจะแตกออกอย่างสมบูรณ์ ( การเติมออกซิเดชัน C–H ) เพื่อสร้างสารประกอบประเภท M(R)(H) [ 1 ] ในบางกรณี พันธะ C–C ยังทำหน้าที่เป็นลิแกนด์ซิกมาได้อีกด้วย[ 2 ]
ความสำคัญ
คอมเพล็กซ์ซิกมามีความสำคัญเชิงกลไกอย่างมาก แม้ว่าจะเปราะบางบ่อยครั้งก็ตาม พวกมันแสดงถึงปฏิสัมพันธ์เริ่มต้นระหว่างศูนย์กลางโลหะและ สารตั้งต้น ไฮโดรคาร์บอนดังนั้น คอมเพล็กซ์ซิกมาจึงมักถูกสันนิษฐานว่าเป็นตัวกลางก่อนที่จะเกิดการเติมออกซิเดชัน อย่าง สมบูรณ์[ 3 ]

ประเภทของซิกมาคอมเพล็กซ์
คอมเพล็กซ์วีแลนด์
คอมเพล็กซ์ Wheland เป็นตัวกลางในปฏิกิริยาการแทนที่แบบอิเล็กโทรฟิลิกบนสารประกอบอะโรมาติก[ 5 ]
ตัวอย่าง - การเติมฮาโลเจนลงในเบนซีน
ใน การเติมฮา โลเจนลงใน เบนซีน คอมเพล็กซ์ซิกมาประกอบด้วย อะตอม คาร์บอน หกอะตอม ของวงแหวนเบนซีนโดยแต่ละอะตอมจะเชื่อมต่อกับ อะตอม ไฮโดรเจนอะตอมฮาโลเจนเพิ่มเติมจะเชื่อมต่อกับอะตอมคาร์บอนหนึ่งอะตอม ซึ่งมีการไฮบริดแบบsp³ในขณะที่คาร์บอนอื่นๆ ยังคงมีการไฮบริดแบบ sp² ในสถานะนี้ วงแหวนจะสูญเสียความเป็นอะโรมาติกและได้รับประจุบวก โดยประจุจะกระจายตัวไปทั่ววงแหวน[ 5 ]
สารประกอบไดไฮโดรเจน
คอมเพล็กซ์ซิกมาที่มีปฏิสัมพันธ์แบบอะโกสติก
สารประกอบซิกมาที่มีปฏิกิริยาอะโกสติกเป็นกลุ่มย่อยที่พบได้บ่อยเป็นพิเศษของสารประกอบซิกมา ในสารประกอบเหล่านี้ พันธะ CH-σ จากลิแกนด์ตัวใดตัวหนึ่งจะทำปฏิกิริยากับศูนย์กลางโลหะที่ไม่ครบสมบูรณ์ในการประสานงาน ก่อให้เกิดสารประกอบคีเลต
สารประกอบเชิงซ้อนโลหะทรานซิชัน-แอลเคน
สารประกอบเชิงซ้อนของโลหะทรานซิชันกับแอลเคนจะยึดเหนี่ยวกันผ่านพันธะ CH เท่านั้น
ตัวอย่างที่มีโครงสร้างเฉพาะนั้นหายาก เนื่องจากพันธะ CH σ โดยทั่วไปทำหน้าที่เป็นผู้ให้อิเล็กตรอนที่อ่อนแอ ในหลายกรณี พันธะ CH ที่อ่อนแอจะเกิดการแตกตัวอย่างสมบูรณ์ (การเติม CH แบบออกซิเดชัน) [ 1 ]