¿Qué seguiría en la serie de bonos sigma, pi y delta?

Question

Me doy cuenta de que esta pregunta es una exageración, pero me preguntaba cómo se llamaría un orbital de enlace si se formara a partir de dos $f_{x(x^23y^2)}$ o $f_{y(3x^2y^2)}$ orbitales. ¿Ha habido alguna sugerencia al respecto, se ha propuesto o discutido en algún lugar? No estoy discutiendo sobre la existencia de tal cosa, sino como un experimento de pensamiento, ¿cómo se llamaría? Phi, $\varphi$ ?

También lanzo aquí una petición de referencias, ya que me interesa cualquier bibliografía relacionada con el tema.

Algunos antecedentes:

• A $\sigma$ es un orbital que no tiene un plano nodal entre los compañeros de enlace. Es $C_\infty$ simétrica con respecto al eje de unión (en primera aproximación - por supuesto $d_{xy}$ los orbitales pueden alinearse en un $\sigma$ también, pero por el bien del argumento, no vamos a considerar esto). El grupo de puntos de este orbital puede suponerse además como $D_\mathrm{\infty h}$ . Por lo tanto, comparte la mayoría de las características de un $s$ orbital, por lo tanto $s$ igma, $\sigma$ .
  El ejemplo más destacado es probablemente el dihidrógeno, $\ce{H2}$ molécula.
• A $\pi$ tiene un plano nodal y el eje de unión de los átomos implicados forma parte de este plano. Por tanto, es asimétrico, $C_1$ con respecto a este plano. Sin embargo, es $C_\mathrm{s}$ simétricos con respecto al plano que es perpendicular, compartiendo también el eje de unión. El orbital tiene además el grupo puntual $C_\mathrm{2v}$ . Por lo tanto, tiene la mayoría de las características de un $p$ orbital, por lo tanto $p$ i, $\pi$ .
  Los ejemplos más destacados para $\pi$ los enlaces son probablemente de etileno, $\ce{C2H4}$ y acetileno, $\ce{C2H2}$ .
• A $\delta$ tiene dos planos nodales entre los socios de enlace. Estos son perpendiculares entre sí. El orbital de enlace es asimétrico con respecto a ambos. En consecuencia, es $C_\mathrm{s}$ simétrica con respecto a los planos de espejo bisecados. El grupo de puntos de este orbital es $D_\mathrm{2h}$ . Por lo tanto, comparte características con un $d$ orbital, por lo tanto $d$ elta, $\delta$ .
  Un ejemplo es el $\ce{[Re2Cl8]^{2-}}$ ón, véase El vínculo cuádruple de Wikipedia .
• Imagino que dos $f$ orbitales alineados con el eje de unión siendo simultáneamente un $C_3$ eje de simetría, lo que le confiere un $D_\mathrm{3h}$ grupo de puntos. Como no hay ninguna letra griega que empiece por $f$ Creo que lo lógico sería elegir $\phi$ como suena a. (No puedo ser el único que piense eso).

El siguiente gráfico debería demostrar un poco lo que quiero decir:

Tengo que admitir que no he investigado mucho sobre esto. Fue más bien una pregunta impulsiva para mí.

Answer 1

tl;dr El siguiente de la serie se llama enlace φ. Incluso hay un pequeño Artículo de Wikipedia sobre ello.

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Nicolau me indicó el Artículo de Wikipedia que tenía en su momento una pequeña sección sobre la simetría φ del enlace. Ben también estuvo amablemente de acuerdo con mi propuesta de nombre. Me gustaría retroceder un poco y citar una frase de este artículo:

El tipo de interacción entre los orbitales atómicos puede clasificarse además por las etiquetas de simetría de los orbitales moleculares σ (sigma), π (pi), δ (delta), φ (phi), γ (gamma), etc., paralelas a la simetría de los orbitales atómicos s, p, d, f y g. El número de planos nodales que contienen el eje internuclear entre los átomos en cuestión es cero para las MOs σ, uno para las π, dos para las δ, etc.

Básicamente esto era lo que ya estaba pensando, pero como la sección es bastante pequeña lo pasé por alto en consecuencia. Pero como se trata de una solicitud de referencia, voy a profundizar un poco más.

El concepto de enlace es en realidad bastante antiguo y pude rastrearlo al menos hasta 1984, cuando Bruce E. Bursten y Geoffrey A. Ozin "demostraron por primera vez la existencia de enlaces φ entre átomos de metales". [1] Un poco más atrás, en 1978, N. Rösch y A. Streitwieser ya realizaron cálculos SCF-Xα sobre el toroceno y el uranoceno, donde encontraron contribuciones orbitales f en el enlace. Sin embargo, no acuñaron la frase enlace φ. [2] A continuación, se han realizado más estudios teóricos sobre la molécula de diuranio, con un nivel de teoría cada vez mayor. [3] Uno de los estudios más recientes es el de Laura Gagliardi y Björn O. Roos, que está disponible de forma gratuita (véase más abajo). [4] Xin Wu y Xin Lu también estudiaron el fenómeno en los matalofullerenos endoédricos, es decir, el diuranio en un fullereno Buckminster. [5]

Es bastante seguro asumir, que hay más estudios sobre este tema de investigación o en un aspecto más general la investigación sobre moléculas con altos órdenes de enlace. Para este propósito incluiré un par de buenas lecturas. [6]

Referencias y lecturas adicionales

1. Bruce E. Bursten, Geoffrey A. Ozin, Inorg. Chem. , 1984 , 23 (18), 2910-2911.
2. (a) Rösch, N., Streitwieser, A., Jr, J. Organomet. Chem. , 1978 , 115 , 195-200. (b) Rösch, N., Streitwieser, A., Jr, J. Am. Chem. Soc. 1983 , 105 , 7237-40.
3. Melanie Pepper, Bruce E. Bursten, J. Am. Chem. Soc. , 1990 , 112 (21), 7803-7804.
4. Laura Gagliardi, Björn O. Roos, Naturaleza , 2005 , 433 , 848-851. Disponible gratuitamente en Archivo abierto UNIGE .
5. Xin Wu, Xin Lu, J. Am. Chem. Soc. , 2007 , 129 (7), 2171-2177.
6. Sin orden: (a) Gernot Frenking, Naturaleza , 2007 , 446 , 276-277. (b) Gernot Frenking, Ciencia , 2005 , 310 , 796-797. (c) Gabriel Merino, Kelling J. Donald, Jason S. D'Acchioli, Roald Hoffmann, J. Am. Chem. Soc. , 2007 , 129 (49), 15295-15302. (d) Fernando Ruipérez, Gabriel Merino, Jesús M. Ugalde, Iván Infante, Inorg. Chem. , 2013 , 52 (6), 2838-2843. (e) Jia Zhou, Jason L. Sonnenberg, H. Bernhard Schlegel, Inorg. Chem. , 2010 , 49 (14), 6545-6551. (f) Awal Noor, Rhett Kempe, Inorg. Cimica Acta , 2015 , 424, 75-82. (g) Frank R. Wagner, Awal Noor, Rhett Kempe, Química de la naturaleza , 2009 , 1 , 529-536. (h) BjörnO. Roos, AntonioC. Borin, Laura Gagliardi, Angew. Chem. Int. Ed. , 2007 , 46 (9). 1469-1472.