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金とチオール基

水晶振動マイクロバランス(QCM)などの分野で、金Au表面にチオール基がくっつきやすいのを利用して、チオール基と他の性質を持った有機化合物などが販売されています。 金とチオールはどういった力で結合しているのでしょうか? また他の金属とも結合するのでしょうか?

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配位結合で結合しています。 共有結合と区別されることもありますが、どこの電子が結合に関与する かが異なるだけで、一度結合ができてしまうとこの二つは区別できません。 力としては、これまでチオール基のSに所属していた電子がAuの軌道にも 入れるようになるため安定化を受けます。 (電子はより広い範囲に存在できるほど安定です。) この安定化が結合エネルギーとなっています。 また、Sはルイスの酸塩基の定義(酸=電子対受容体、塩基=電子対供与体) によると、塩基に分類されます。(配位原子は全て塩基性をもちます。) 酸素や窒素に比べ、イオン半径が大きく、相手を分極する程度も小さいので ソフトな塩基といえます。 一方、Auもソフトな酸に分類されるため、Au-S間の結合は相性がいいと 言えます。 一般的に言うと、周期表の左よりは右、上よりは下の金属の方が Sと結合しやすいと思います。

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質問者からのお礼

かみ砕いた説明ありがとうございました。おかげでよくわかりました。

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その他の回答 (1)

  • 回答No.1
noname#21649

チオールの構造は なんとか(-C-)-S-H です。 なんとかの部分がキレート構造になっていれば.はいい結合で. なっていなければ.共有結合で結合しています。 したがって.結合している力は.最終的には原子間引力(名称疑問.イオン結合が静電引力とまでは覚えているのですが.共有結合の場合の力の名称があいまい)ということになります。 シュレシセンガーイクエーションをといてください。 他の金属との結合性しては. チオールは「どちらかといえばソフトな酸」に属しますので.「どちらかといえばソフトな塩基」や「ソフトなえんき」や「どちらかといえばハードな塩基」や「どちらともいえない塩基」と結合します。従って.アルカリ金属以外は大体結合しますが.アルカリ土類金属との結合力は弱いでしょう。 ところで.ハードソフト理論のはしりの頃にちょっときいただけなので.現在はより研究がすすみ.分類が変わっているかもしれません。 最新の内容を調べてみてください。

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質問者からのお礼

HSAB則がつかえるのですね。わかりやすい返答ありがとうございました。

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