Металлокластеры.

Термин "кластер" происходит от английского "cluster" – рой, гроздь, груда, скопление. В химии это понятие стало использоваться с 1964 года, когда профессор Ф.А. Коттон предложил называть химические соединения, в которых атомы металла образуют между собой химическую связь, кластерами. Примером таких соединений может быть ион [Re2Cl8]^2-. При исследовании структуры этого аниона было установлено, что атомы рения непосредственно связаны друг с другом:

Структура аниона [Re2Cl8]^2-

Характерные структурные типы кластеров относятся к одному из самых необычных и красивых разделов современной химической науки. Структурная химия кластеров соединяет новизну строительных принципов и совершенство геометрических форм молекул и ионов полиэдры из атомов металла, скрепленные связями металл-металл. В роли лигандов могут выступать самые разнообразные одно-, двух- и многоатомные ионы и нейтральные молекулы, например, СO.

CO (окись углерода), имеет свободные π* орбиты, является важнейшим из лигандов π – акцепторов. Любой из переходных металлов образует карбонильные производные по меньшей мере одного типа. Первые комплексные соединеия карбонилов металлов – Ni(CO)4 и Fe(CO)5 – были открыты Мондом в 1890 и 1891 гг.

Приведем примеры малых кластеров, содержащих от трех до шести атомов металла.

В карбонильном кластере Os3(CO)12 (а) атомы осмия образуют трехчленный металлоцикл в виде равностороннего треугольника. Примером карбонильного кластера с 60 валентными электронами может служить соединение состава Ir4(CO)12(б). Одним из представителей шестичленных кластеров, является анион состава [Os6(CO)18]^2-(в). Кластеры переходных металлов проявляют каталитическую активность в различных химических реакциях (гидрирования, карбонилирования, изомеризации и др.). В настоящее время на основе кластеров разрабатывается новое поколение каталитических систем.