
【化】 transition complex
interim; transition
【醫】 transition
【經】 transit
【化】 complex; complex compound
【醫】 complex
在配位化學與反應動力學領域,過渡絡合物(transition complex)指化學反應過程中形成的瞬時中間配合物,其特點是具有較高的自由能且結構不穩定。該概念最早由亨利·艾林在1935年反應速率理論中提出,用以描述反應物向産物轉化時的能量勢壘狀态。
從結構特征分析,過渡絡合物包含部分斷裂的舊化學鍵和部分形成的新化學鍵,其配位數常處于變化狀态。以金屬催化氫化反應為例,過渡絡合物表現為金屬中心同時配位反應物分子與氫氣的八面體構型,這種不穩定的配位狀态使反應物分子更易發生鍵重組。
國際純粹與應用化學聯合會(IUPAC)将其明确定義為:"反應坐标上勢能最高點對應的原子排列,其壽命短于分子振動周期"。在酶催化反應中,這種瞬時配合物的形成能降低活化能,例如細胞色素P450酶通過鐵卟啉配合物捕獲氧分子形成的關鍵過渡态。
該概念的實踐價值體現在均相催化領域,2018年諾貝爾化學獎得主Frances H. Arnold在酶定向進化研究中,通過調控過渡絡合物的穩定性實現了生物催化效率的數量級提升。相關機理研究可參考《配位化學原理》(科學出版社,2020版)第三章配位催化動力學分析。
過渡絡合物通常指以過渡金屬離子為中心形成的配位化合物(絡合物),其核心特征和解釋如下:
過渡絡合物是由過渡金屬離子(如Fe³⁺、Cu²⁺、Co²⁺等)作為中心離子,與配位體(如Cl⁻、NH₃、H₂O等)通過配位鍵結合形成的複雜結構。這類化合物在溶液中以獨立實體存在,性質與原組分差異顯著。
過渡絡合物在均相催化(如有機合成反應)、材料科學及生物化學中廣泛應用,因其獨特的電子結構和反應活性。
需注意與過渡态理論中的活化絡合物(反應中間态,無法分離)區分,後者是能量最高點的瞬時結構,而過渡絡合物是穩定存在的化合物。
如需進一步了解具體反應機制或結構分析,可參考化學教材或專業文獻。
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