低價鎂化合物 - 維基百科，自由的百科全書

最早發現的低價鎂化合物之一，黃色固體，Ar代表2,6-雙（異丙基）苯基。註：其中兩個六元環平面夾角為90°

低價鎂化合物，指鎂元素在其中的氧化態為+1的化合物，近年來已製得穩定的Mg(I)化合物，也是首次發現鹼土金屬能表現出穩定的+1氧化態^[1]。

背景

作為一種鹼土金屬元素，鎂的主要氧化態為+2，除了三元金屬氫化物Mg₂RuH₄、Mg₃RuH₃和Mg₄IrH₅以及二硼化鎂不能簡單地用氧化態描述^[2]。MgB₂中的Mg-Mg間距明顯縮短，說明有相互作用（以上幾種特殊的物質中，Mg-Mg鍵的鍵長分別是293 pm、303 pm、275 pm、308pm）^[2]^[3]，科學家已經假設其中含有Mg₂²⁺單元。理論計算證實了Mg₂²⁺離子的穩定性^[4]。同時Mg₂²⁺離子也已經被發現可以較長期的存在於液相和氣相中^[5]，但穩定的Mg(I)化合物一直未能製得。

製備與結構

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2007年三位化學家在《科學》雜誌上發表文章，報道他們用過量的金屬鉀在甲苯中還原Mg^II的碘配合物，製得了兩種穩定的Mg(I)化合物，兩種物質的化學式都可以寫成L₂Mg₂，其中L代表一個大陰離子配體，該反應使用的大陰離子配體如下：^[1]

胍基配體（priso），[(Ar)NC(NPrⁱ₂)N(Ar)]^–（其中 Ar = 2,6-雙（異丙基）苯基、Prⁱ = 異丙基），其形成的低價鎂化合物為無色。
酮亞胺（英語：NacNac）配體（nacnac），{[(Ar)NC(Me)]₂CH}⁻,- （其中 Ar = 2,6-雙（異丙基）苯基、Me = 甲基），其形成的低價鎂化合物為黃色固體。

X射線晶體學研究發現，其中Mg-Mg鍵的鍵長分別是285.1pm和284.6pm。理論研究表明他們實際上是離子化合物，化學式為Mg₂²⁺(L⁻)₂^[1]。2族元素形成的Mg₂²⁺離子與12族元素形成的Hg₂²⁺離子（存在於氯化亞汞等物質中）、Cd₂²⁺離子（存在於四氯鋁酸鎘(I)中）類似。

性質

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目前製得的兩種低價鎂化合物容易與空氣和水反應，但是有着較好的熱穩定性，其熱分解溫度分別為170℃和300℃^[1]。

參見

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元素氧化態列表

參考資料

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^ ^1.0 ^1.1 ^1.2 ^1.3 Green, Shaun P.; Jones, Cameron; Stasch, Andreas. Stable Magnesium(I) Compounds with Mg-Mg Bonds. Science. 2007-12-14, 318 (5857): 1754–1757 [2022-03-25]. ISSN 0036-8075. PMID 17991827. doi:10.1126/science.1150856. （原始內容存檔於2022-03-25）（英語）.
^ ^2.0 ^2.1 King, R.Bruce. Chemical bonding topology of superconductors. 5. The similarities between magnesium diboride and cuprate superconductors and the role of subvalent magnesium. Polyhedron. 2002-10, 21 (23): 2347–2350 [2022-03-25]. doi:10.1016/S0277-5387(02)01183-X. （原始內容存檔於2018-07-02）（英語）.
^ R. Bruce King,(1994),"Hydrides: Solid state transition metal complexes" in Encyclopedia of Inorganic chemistry,John Wiley & Sons, ISBN 0-471-93620-0
^ Hogreve, H. Mg22+: a long-lived metastable dication. Chemical Physics Letters. 2004-08, 394 (1-3): 32–36 [2022-03-25]. doi:10.1016/j.cplett.2004.06.099. （原始內容存檔於2022-02-08）（英語）.
^ Saito, Yahachi; Ishida, Toshiyuki; Noda, Tamotsu. Cluster ions ejected from an Li-Mg alloy liquid metal ion source: Observation of MG 2 2+ and MG 3 2+. Journal of the American Society for Mass Spectrometry. 1991-01-01, 2 (1): 76–80 [2022-03-25]. ISSN 1044-0305. doi:10.1016/1044-0305(91)80063-D. （原始內容存檔於2022-03-25）（英語）.

閱論編元素化合物專題
鹼金屬鹼土金屬	鋰化合物鈉化合物鉀化合物（哈薩克語：Калий қосылыстары）銣化合物銫化合物鹼化物鹼金屬鹵化物鈹化合物鎂化合物低價鎂化合物鈣化合物（哈薩克語：Кальций қосылыстары）鍶化合物鋇化合物（哈薩克語：Барий қосылыстары）鐳化合物（英語：Radium compounds）鹼土金屬鹵化物
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