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内轨机理英文解释翻译、内轨机理的近义词、反义词、例句

英语翻译:

【化】 inner orbital mechanism

分词翻译:

内的英语翻译:

inner; inside; within
【医】 end-; endo-; ento-; in-; intra-

轨的英语翻译:

course; orbit; rail; track
【计】 orbiting laboratory

机理的英语翻译:

mechanism
【化】 mechanism
【医】 mechanism

专业解析

在配位化学领域,"内轨机理"(英文:Inner-Sphere Mechanism)指配体交换反应中,新配体通过直接接触中心金属离子内层配位轨道完成取代的过程。其核心特征是反应涉及金属-配体键的断裂与形成,且过渡态包含一个桥连中间体(通常由水分子或其它小分子充当桥梁)。以下是详细解析:


一、内轨机理的核心特征

  1. 配位层渗透

    新配体(L')需穿透金属离子的第一配位层(内轨),直接与金属中心作用。反应路径涉及金属内层轨道(如过渡金属的 ((n-1)d) 轨道)参与杂化,形成活性中间体。

    来源:《无机化学原理》(高等教育出版社)

  2. 桥连中间体形成

    典型步骤为:

    [ ce{ [M(L)n] + L' -> [L' cdots M cdots L]^{‡} -> [M(L){n-1}L'] + L } ]

    其中桥连过渡态(‡)通过共享配体(如 (ce{H2O}))连接金属与新旧配体,实现电子转移。

    来源:Journal of the American Chemical Society*

  3. 动力学特性

    反应速率受配体性质显著影响:

    • 高电荷金属离子(如 (ce{Co^{3+}}))倾向内轨机理;
    • 反应常表现为一级动力学(受限于金属-配体键断裂)。

      来源:《配位化学》(北京大学出版社)


二、与外轨机理的对比

特征 内轨机理 外轨机理
配体接触 直接接触金属内层轨道 仅作用于外层溶剂化层
过渡态 桥连中间体 溶剂笼效应主导
反应速率 较慢,受配体性质影响大 较快,接近扩散控制
典型体系 (ce{[Co(NH3)5Cl]^{2+}}) (ce{[Ni(H2O)6]^{2+}})

三、实际应用场景

  1. 放射性元素分离

    利用内轨机理设计选择性配体(如EDTA衍生物),实现锕系/镧系元素的高效分离。

    来源:Coordination Chemistry Reviews*

  2. 催化剂设计

    钌、铑配合物通过内轨路径活化 (ce{H2}) 或 (ce{C-H}) 键,用于均相催化加氢反应。

    来源:Inorganic Chemistry*


参考文献

  1. Cotton, F. A., & Wilkinson, G. (1988). Advanced Inorganic Chemistry. Wiley.
  2. Basolo, F., & Pearson, R. G. (1967). Mechanisms of Inorganic Reactions. Wiley.
  3. 游效曾. (1992). 《配位化学导论》. 科学出版社.

网络扩展解释

内轨机理是配位化学中描述络合物成键方式的重要概念,其核心要点如下:

  1. 基本定义
    内轨机理指中心离子(或原子)在形成配位键时,使用内层(n-1)d轨道参与杂化,与ns、np轨道共同组成杂化轨道,从而接受配体的孤对电子。例如[Fe(CN)₆]⁴⁻中的Fe²+采用此机理。

  2. 轨道杂化特点
    内轨型络合物的杂化轨道包含次外层的(n-1)d轨道,常见类型有d²sp³杂化(如八面体构型)。这种杂化方式使电子排布更紧凑,导致低自旋状态。

  3. 与外轨机理的区别
    外轨型络合物(如[FeF₆]³⁻)使用外层的nd轨道杂化(如sp³d²),而内轨型因内层d轨道能量较低,形成的配位键键能更强、络合物更稳定。内轨型通常需要强场配体(如CN⁻)诱导电子重排。

  4. 性质影响
    内轨型络合物常表现出更高的稳定性和更短的键长,且因电子填入低能级轨道,磁矩较低(顺磁性较弱)。这类络合物在催化、生物酶活性中心等领域有重要应用。

通过这种成键方式,内轨机理解释了不同配体对络合物结构和反应性的调控作用。

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