تعريف رابطة البنيكتوجين (توصيات الاتحاد الدولي للكيمياء البحتة والتطبيقية 2023)
Definition of the pnictogen bond (IUPAC Recommendations 2023)

المجلة: Pure and Applied Chemistry، المجلد: 96، العدد: 1
DOI: https://doi.org/10.1515/pac-2020-1002
تاريخ النشر: 2024-01-01
المؤلف: Giuseppe Resnati وآخرون
الموضوع الرئيسي: علم البلورات والتفاعلات الجزيئية

نظرة عامة

تقدم هذه الفقرة مفهوم “رابطة البنيكتوجين”، معرفًا إياها كنوع محدد من التفاعل الجاذب. تحدث هذه الرابطة بين منطقة كهربائية على ذرة البنيكتوجين ومنطقة نوكليوفيلية في نفس الكيان الجزيئي أو كيان جزيئي مختلف. تهدف الاقتراحات إلى توضيح طبيعة هذه التفاعلات، التي تعتبر مهمة لفهم سلوك الجزيئات وخصائص الروابط التي تشمل البنيكتوجينات.

مناقشة

تناقش هذه الفقرة تعريف وخصائص “رابطة البنيكتوجين” (PnB)، وهو مصطلح مقترح لوصف تفاعلات بين الجزيئات وداخل الجزيئات المحددة التي تشمل ذرات البنيكتوجين (عناصر المجموعة 15). يتميز PnB كنوع ضعيف من التفاعل الجاذب بين منطقة كهربائية على ذرة البنيكتوجين ومنطقة نوكليوفيلية في كيان جزيئي آخر. يتماشى المصطلح مع التعريفات المعتمدة للروابط الهيدروجينية (HB) وروابط الهالوجين (HaB) وروابط الكالكوجين (ChB)، مما يبرز أدوار الكيانات المانحة والمستقبلة في هذه التفاعلات. تسلط الفقرة الضوء على أن المانح في PnB هو الكيان الجزيئي الذي يحتوي على ذرة البنيكتوجين الكهربائية، بينما المستقبِل هو الكيان النوكيلي، حيث يتأثر التفاعل بالجهد الكهروستاتيكي وتوزيع كثافة الإلكترون حول الذرات المعنية.

كما ي outlines الوثيقة الميزات الإلكترونية والاتجاهات لرابطة PnB، مشيرة إلى أن هذه التفاعلات تختلف عن الروابط التساهمية أو الأيونية من حيث الطاقة والمسافات الفاصلة. تقدم أمثلة على المانحين والمستقبلين الشائعين لـ PnB، بما في ذلك مجموعات وظيفية مختلفة وذرات تعزز تشكيل PnB. بالإضافة إلى ذلك، تسرد الفقرة الميزات التجريبية والنظرية التي تشير إلى وجود PnB، مثل المسافات بين الذرات، وزوايا الروابط، والتغيرات في الخصائص الطيفية عند تشكيل الرابطة. تختتم المناقشة بالتطرق إلى التباين في خصائص PnB عبر عناصر البنيكتوجين المختلفة، مشددة على أن قوة وطبيعة هذه التفاعلات يمكن أن تختلف بشكل كبير، خاصة من النيتروجين إلى البزموت.

Journal: Pure and Applied Chemistry, Volume: 96, Issue: 1
DOI: https://doi.org/10.1515/pac-2020-1002
Publication Date: 2024-01-01
Author(s): Giuseppe Resnati et al.
Primary Topic: Crystallography and molecular interactions

Overview

The section introduces the concept of a “pnictogen bond,” defining it as a specific type of attractive interaction. This bond occurs between an electrophilic region on a pnictogen atom and a nucleophilic region in either the same or a different molecular entity. The proposal aims to clarify the nature of these interactions, which are significant in understanding molecular behavior and bonding characteristics involving pnictogens.

Discussion

The section discusses the definition and characteristics of the “pnictogen bond” (PnB), a term proposed to describe specific intermolecular and intramolecular interactions involving pnictogen atoms (Group 15 elements). The PnB is characterized as a weak attractive interaction between an electrophilic region on a pnictogen atom and a nucleophilic region in another molecular entity. The terminology aligns with established definitions for hydrogen bonds (HB), halogen bonds (HaB), and chalcogen bonds (ChB), emphasizing the roles of donor and acceptor entities in these interactions. The section highlights that the PnB donor is the molecular entity containing the electrophilic pnictogen atom, while the acceptor is the nucleophilic entity, with the interaction being influenced by the electrostatic potential and electron density distribution around the atoms involved.

The document also outlines the electronic features and directionalities of PnBs, noting that these interactions differ from covalent or ionic bonds in terms of energy and separation distances. It provides examples of common PnB donors and acceptors, including various functional groups and atoms that enhance the PnB formation. Additionally, the section lists experimental and theoretical features indicative of PnB presence, such as interatomic distances, bond angles, and changes in spectroscopic properties upon bond formation. The discussion concludes by addressing the variability in PnB characteristics across different pnictogen elements, emphasizing that the strength and nature of these interactions can vary significantly, particularly from nitrogen to bismuth.