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

[編輯]

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

[編輯]

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

參見

[編輯]

元素氧化態列表

參考資料

[編輯]

^ ^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
硼族元素	硼化合物（英語：Boron compounds）硼酸鹽氟硼酸鹽硼烷硼氫化物鋁化合物（英語：Aluminium compounds）（一價鋁化合物（英語：Aluminium(I)_compounds））鋁化物鋁酸鹽鎵化合物（英語：Gallium compounds）銦化合物鉈化合物
碳族元素	碳化合物碳化物碳酸鹽硫代碳酸鹽氰化物氰酸鹽矽化合物（哈薩克語：Кремний қосылыстары）（二元矽化合物（英語：Binary compounds of silicon））矽化物矽酸鹽氟矽酸鹽鍺化合物鍺酸鹽亞鍺配合物（英語：Germanium(II) dicationic complexes）錫化合物錫化物亞錫酸鹽（英語：stannite (ion)）錫酸鹽鉛化合物鉛化物亞鉛酸鹽鉛酸鹽
氮族元素	氮化合物氮化物疊氮化物亞硝酸鹽硝酸鹽銨鹽（季銨鹽 · 四甲基銨鹽 · 四乙基銨鹽 · 四丙基銨鹽 · 四丁基銨鹽（英語：tetrabutylammonium））𨥙鹽磷化合物磷化物磷酸鹽焦磷酸鹽六氟磷酸鹽鏻鹽砷化合物砷化物亞砷酸鹽砷酸鹽六氟砷酸鹽（英語：Hexafluoroarsenate）銻化合物銻化物六氟銻酸鹽鉍化合物（英語：Bismuth compounds）多鉍陽離子（英語：Bismuth polycations）
氧族元素	氧化合物（英語：Compounds of oxygen）氧化物氫氧化物過氧化物超氧化物臭氧化物二氧基鹽硫化合物硫化物二硫化物多硫化物硫氰酸鹽亞硫酸鹽硫代硫酸鹽硫酸鹽焦硫酸鹽過硫酸鹽三甲基氧化鋶鹽（英語：Trimethylsulfoxonium）硒化合物硒化物硒氰酸鹽亞硒酸鹽硒酸鹽碲化合物（英語：Tellurium compounds）碲化物碲氰酸鹽亞碲酸鹽碲酸鹽釙化合物釙化物硫屬化物硫屬化氫硫屬化銦（英語：Indium chalcogenides）
鹵素、氫稀有氣體	氟化合物氟化物氯化合物氯化物次氯酸鹽亞氯酸鹽氯酸鹽高氯酸鹽六氟合氯(VII)鎓鹽溴化合物（英語：Bromine compounds）溴化物溴酸鹽高溴酸鹽碘化合物（哈薩克語：Йод қосылыстары）碘化物三碘化物多碘化物碘酸鹽高碘酸鹽砹化合物（英語：Astatine compounds）鹵化物（金屬鹵化物 · 非金屬鹵化物 · 鹵化氫 · 鹵化鎵（英語：Gallium halides） · 鹵化銦（英語：Indium halides） · 鹵化鉈（英語：Thallium halides） · 鹵化磷 · 鹵化砷 · 鹵化銀 · 鹵化金 · 鹵化氰）低鹵化物互鹵化物次鹵酸鹽亞鹵酸鹽鹵酸鹽二元氫化合物（英語：binary compounds of hydrogen）氫化物稀有氣體化合物氦化合物（英語：Helium compounds）氖化合物（英語：Neon compounds）氬化合物（英語：Argon compounds）氪化合物氙化合物（英語：Xenon compounds）氙酸鹽高氙酸鹽氡化合物（英語：Radon compounds）
鈧、釔鑭系、錒系	鈧化合物釔化合物鑭化合物鈰化合物（英語：Cerium compounds）鐠化合物釹化合物鉕化合物（英語：Promethium compounds）釤化合物銪化合物釓化合物鋱化合物鏑化合物鈥化合物鉺化合物（英語：Erbium compounds）銩化合物鐿化合物（英語：Ytterbium compounds）鑥化合物錒化合物（英語：Actinium compounds）釷化合物鏷化合物（英語：Protactinium compounds）鈾化合物鈾醯錼化合物（英語：Neptunium compounds）錼醯鈽化合物（英語：Plutonium compounds）鈽醯（英語：Plutonyl）鋂化合物（英語：Americium compounds）鋦化合物（英語：Curium compounds）鉳化合物鉲化合物鑀化合物
鈦族、釩族	鈦化合物（英語：Titanium compounds）鈦酸鹽鋯化合物鋯酸鹽氟鋯酸鹽鉿化合物（英語：Hafnium compounds）鉿酸鹽釩化合物（英語：Vanadium compounds）釩酸鹽釩醯高釩醯鈮化合物鉭化合物
鉻族、錳族	鉻化合物（英語：Chromium compounds）亞鉻酸鹽六價鉻鉻酸鹽重鉻酸鹽鉬化合物鉬酸鹽硫代鉬酸鹽鎢化合物鎢酸鹽硫代鎢酸鹽錳化合物錳酸鹽高錳酸鹽鎝化合物高鎝酸鹽錸化合物（英語：Rhenium compounds）高錸酸鹽
鐵系、鉑系	鐵化合物亞鐵氰酸鹽鐵氰酸鹽高鐵酸鹽高價鐵化合物（英語：High-valent iron）鈷化合物鈷氰酸鹽高鈷酸鹽鎳化合物鎳氰酸鹽釕化合物（英語：Ruthenium compounds）銠化合物鈀化合物三價鈀化合物（英語：Palladium(III) compounds）鋨化合物銥化合物（英語：Iridium compounds）鉑化合物氯鉑酸鹽
銅族、鋅族元素	銅化合物銅酸鹽銅(III)酸鹽銅(IV)酸鹽銀化合物（英語：Silver compounds）金化合物鋅化合物鎘化合物汞化合物（西班牙語：Compuestos de mercurio）亞汞化合物

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
硼族元素	硼化合物（英語：Boron compounds）硼酸鹽氟硼酸鹽硼烷硼氫化物鋁化合物（英語：Aluminium compounds）（一價鋁化合物（英語：Aluminium(I)_compounds））鋁化物鋁酸鹽鎵化合物（英語：Gallium compounds）銦化合物鉈化合物
碳族元素	碳化合物碳化物碳酸鹽硫代碳酸鹽氰化物氰酸鹽矽化合物（哈薩克語：Кремний қосылыстары）（二元矽化合物（英語：Binary compounds of silicon））矽化物矽酸鹽氟矽酸鹽鍺化合物鍺酸鹽亞鍺配合物（英語：Germanium(II) dicationic complexes）錫化合物錫化物亞錫酸鹽（英語：stannite (ion)）錫酸鹽鉛化合物鉛化物亞鉛酸鹽鉛酸鹽
氮族元素	氮化合物氮化物疊氮化物亞硝酸鹽硝酸鹽銨鹽（季銨鹽 · 四甲基銨鹽 · 四乙基銨鹽 · 四丙基銨鹽 · 四丁基銨鹽（英語：tetrabutylammonium））𨥙鹽磷化合物磷化物磷酸鹽焦磷酸鹽六氟磷酸鹽鏻鹽砷化合物砷化物亞砷酸鹽砷酸鹽六氟砷酸鹽（英語：Hexafluoroarsenate）銻化合物銻化物六氟銻酸鹽鉍化合物（英語：Bismuth compounds）多鉍陽離子（英語：Bismuth polycations）
氧族元素	氧化合物（英語：Compounds of oxygen）氧化物氫氧化物過氧化物超氧化物臭氧化物二氧基鹽硫化合物硫化物二硫化物多硫化物硫氰酸鹽亞硫酸鹽硫代硫酸鹽硫酸鹽焦硫酸鹽過硫酸鹽三甲基氧化鋶鹽（英語：Trimethylsulfoxonium）硒化合物硒化物硒氰酸鹽亞硒酸鹽硒酸鹽碲化合物（英語：Tellurium compounds）碲化物碲氰酸鹽亞碲酸鹽碲酸鹽釙化合物釙化物硫屬化物硫屬化氫硫屬化銦（英語：Indium chalcogenides）
鹵素、氫稀有氣體	氟化合物氟化物氯化合物氯化物次氯酸鹽亞氯酸鹽氯酸鹽高氯酸鹽六氟合氯(VII)鎓鹽溴化合物（英語：Bromine compounds）溴化物溴酸鹽高溴酸鹽碘化合物（哈薩克語：Йод қосылыстары）碘化物三碘化物多碘化物碘酸鹽高碘酸鹽砹化合物（英語：Astatine compounds）鹵化物（金屬鹵化物 · 非金屬鹵化物 · 鹵化氫 · 鹵化鎵（英語：Gallium halides） · 鹵化銦（英語：Indium halides） · 鹵化鉈（英語：Thallium halides） · 鹵化磷 · 鹵化砷 · 鹵化銀 · 鹵化金 · 鹵化氰）低鹵化物互鹵化物次鹵酸鹽亞鹵酸鹽鹵酸鹽二元氫化合物（英語：binary compounds of hydrogen）氫化物稀有氣體化合物氦化合物（英語：Helium compounds）氖化合物（英語：Neon compounds）氬化合物（英語：Argon compounds）氪化合物氙化合物（英語：Xenon compounds）氙酸鹽高氙酸鹽氡化合物（英語：Radon compounds）
鈧、釔鑭系、錒系	鈧化合物釔化合物鑭化合物鈰化合物（英語：Cerium compounds）鐠化合物釹化合物鉕化合物（英語：Promethium compounds）釤化合物銪化合物釓化合物鋱化合物鏑化合物鈥化合物鉺化合物（英語：Erbium compounds）銩化合物鐿化合物（英語：Ytterbium compounds）鑥化合物錒化合物（英語：Actinium compounds）釷化合物鏷化合物（英語：Protactinium compounds）鈾化合物鈾醯錼化合物（英語：Neptunium compounds）錼醯鈽化合物（英語：Plutonium compounds）鈽醯（英語：Plutonyl）鋂化合物（英語：Americium compounds）鋦化合物（英語：Curium compounds）鉳化合物鉲化合物鑀化合物
鈦族、釩族	鈦化合物（英語：Titanium compounds）鈦酸鹽鋯化合物鋯酸鹽氟鋯酸鹽鉿化合物（英語：Hafnium compounds）鉿酸鹽釩化合物（英語：Vanadium compounds）釩酸鹽釩醯高釩醯鈮化合物鉭化合物
鉻族、錳族	鉻化合物（英語：Chromium compounds）亞鉻酸鹽六價鉻鉻酸鹽重鉻酸鹽鉬化合物鉬酸鹽硫代鉬酸鹽鎢化合物鎢酸鹽硫代鎢酸鹽錳化合物錳酸鹽高錳酸鹽鎝化合物高鎝酸鹽錸化合物（英語：Rhenium compounds）高錸酸鹽
鐵系、鉑系	鐵化合物亞鐵氰酸鹽鐵氰酸鹽高鐵酸鹽高價鐵化合物（英語：High-valent iron）鈷化合物鈷氰酸鹽高鈷酸鹽鎳化合物鎳氰酸鹽釕化合物（英語：Ruthenium compounds）銠化合物鈀化合物三價鈀化合物（英語：Palladium(III) compounds）鋨化合物銥化合物（英語：Iridium compounds）鉑化合物氯鉑酸鹽
銅族、鋅族元素	銅化合物銅酸鹽銅(III)酸鹽銅(IV)酸鹽銀化合物（英語：Silver compounds）金化合物鋅化合物鎘化合物汞化合物（西班牙語：Compuestos de mercurio）亞汞化合物