Three-center four-electron bond
3-سینٹر 4-الیکٹران (3c-4e) بانڈ ایک ماڈل ہے جو کچھ ہائپر ویلینٹ مالیکیولز جیسے ٹیٹراٹومک اور ہیکساٹومک انٹرہالوجن مرکبات، سلفر ٹیٹرا فلورائڈ، زینون فلورائڈز، اور بائی فلورائڈ آئن میں بانڈنگ کی وضاحت کے لیے استعمال ہوتا ہے۔ اسے 1951 میں جارج سی پیمنٹل کے شائع کردہ کام کے بعد پیمنٹل-رنڈل تھری سینٹر ماڈل کے نام سے بھی جانا جاتا ہے، جو الیکٹران کی کمی والے بندھن کے لیے رابرٹ ای رنڈل کے پہلے تیار کردہ تصورات پر بنایا گیا تھا۔ اس ماڈل کا ایک توسیعی ورژن ہائپر ویلینٹ مالیکیولز کی پوری کلاس کو بیان کرنے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے جیسے کہ فاسفورس پینٹافلوورائڈ اور سلفر ہیکسافلوورائڈ کے ساتھ ساتھ ملٹی سینٹر π-بانڈنگ جیسے کہ اوزون اور سلفر ٹرائی آکسائیڈ۔ ڈائی بورین (B2H6) اور ڈائیلین (Al2H6) جیسے مالیکیول بھی ہیں جن میں تین مرکز دو الیکٹران بانڈ (3c-2e) بانڈ ہوتے ہیں۔ اگرچہ "ہائپر ویلینٹ" کی اصطلاح 1969 تک کیمیائی ادب میں متعارف نہیں کی گئی تھی، ارونگ لینگ مائر اور جی این لیوس نے 1921 کے اوائل میں ہی ہائپر ویلینٹ مالیکیولز میں بانڈنگ کی نوعیت پر بحث کی تھی۔ جبکہ لیوس نے توسیع شدہ آکٹٹ کے نقطہ نظر کی حمایت کی، ایس-پی-ڈی ہائبرڈائزڈ آربیٹلز کو مدعو کرتے ہوئے اور پڑوسی ایٹموں کے درمیان 2 سی-2 ای بانڈز کو برقرار رکھتے ہوئے، لینگموائر نے اس کے بجائے آکٹٹ اصول کو برقرار رکھنے کا انتخاب کیا، جس میں ہائپر ویلینٹ مرکبات میں بانڈنگ کے لیے آئنک بنیاد کو مدعو کیا گیا (دیکھیں ہائپر ویلینٹ مالیکیول، پی ایف 5 اور ایس ایف 6 کے لیے ویلینس بانڈ تھیوری ڈائیگرام)۔ 1951 کے ایک بنیادی مقالے میں، پیمنٹل نے سالماتی مدار (ایم او) کی تفصیل کے ذریعے ہائپر ویلینٹ ٹرائی ہالائڈ آئنوں (X = F, Br, Cl, I) میں بندھن کو معقول بنایا، جو 1947 میں رنڈل کے ذریعے متعارف کرائے گئے "نصف بند" کے تصور پر مبنی ہے۔ اس ماڈل میں، چار میں سے دو الیکٹران ایک مکمل ان فیز بانڈنگ ایم او پر قابض ہیں، جبکہ دیگر دو غیر بانڈنگ ایم او پر قابض ہیں، جس کی وجہ سے ملحقہ ایٹموں کے درمیان 0.0 کی مجموعی بانڈ آرڈر ہوتی ہے (مالیکیولر آربیٹل تفصیل دیکھیں)۔ ہائپر ویلینٹ مالیکیولز پر حالیہ نظریاتی مطالعات لینگ مائر کے نقطہ نظر کی حمایت کرتے ہیں، اس بات کی تصدیق کرتے ہیں کہ آکٹٹ قاعدہ ایس-اور پی-بلاک عناصر میں بانڈنگ کو بیان کرنے کے لیے ایک اچھے پہلے تخمینے کے طور پر کام کرتا ہے۔ تین مرکز چار الیکٹران بانڈنگ σ 3c-4e ٹرائیوڈائڈ زینون ڈفلوورائڈ کرپٹن ڈفلوورائڈ ریڈون ڈفلوورائڈ آرگون فلور ہائیڈرائڈ بائیفلوورائڈ SN2 رد عمل کی منتقلی کی حالت اور فعال پیچیدہ سمیٹرک ہائیڈروجن بانڈ π 3c-4e کاربوکسیلیٹس امیڈس اوزون ایزائڈ ایلیئل آئن کی ساخت اور بانڈنگ مالیکیولر آربیٹل تفصیل ٹرائیوڈائڈ کے σ مالیکیولر آربیٹلز (MOs) کو مرکزی ایٹم کے p آربیٹل (بانڈ محور کے ساتھ کولینیئر) کے فیز میں اور آؤٹ آف فیز امتزاج پر غور کرکے تعمیر کیا جاسکتا ہے۔ یہ مشق دائیں طرف خاکہ تیار کرتی ہے (شکل 1)۔ تین سالماتی مدار تین متعلقہ جوہری مداروں کے امتزاج کے نتیجے میں ہوتے ہیں، جن میں چار الیکٹران توانائی میں سب سے کم دو ایم او پر قابض ہوتے ہیں-ایک بانڈنگ ایم او تینوں مراکز میں ڈیلوکلائزڈ ہوتا ہے، اور ایک غیر بانڈنگ ایم او پردیی مراکز پر مقامی ہوتا ہے۔ اس ماڈل کا استعمال کرتے ہوئے، ایک مرکزی ایٹم پر ہائپر ویلینٹ بانڈنگ کے تحفظات کو مدعو کرنے کی ضرورت کو نظرانداز کرتا ہے، کیونکہ بانڈنگ آربیٹل مؤثر طریقے سے دو 2-سینٹر-1-الیکٹران بانڈز پر مشتمل ہوتا ہے (جو مل کر آکٹٹ اصول کی خلاف ورزی نہیں کرتے ہیں)، اور دوسرے دو الیکٹران غیر بانڈنگ آربیٹل پر قابض ہیں۔ ویلینس بانڈ (قدرتی بانڈ آربیٹل) تفصیل 3c-4e بانڈنگ کے قدرتی بانڈ آربیٹل نقطہ نظر میں، ٹرائیوڈائڈ آئن ڈائیوڈین (I2) σ مالیکیولر آربیٹلز اور ایک آیوڈائڈ (I−) لون جوڑے کے امتزاج سے بنایا جاتا ہے۔ I-لون جوڑا 2-الیکٹران ڈونر کے طور پر کام کرتا ہے، جبکہ I2 σ * اینٹی بانڈنگ آربیٹل 2-الیکٹران قبولیت کے طور پر کام کرتا ہے۔ ڈونر اور قبولیت کو ان فیز اور آؤٹ آف فیز امتزاج میں یکجا کرنے کے نتیجے میں دائیں طرف دکھایا گیا خاکہ (شکل 2) ہے۔ قبول کنندہ σ * اینٹی بانڈنگ آربیٹل کے ساتھ ڈونر لون جوڑے کو یکجا کرنے کے نتیجے میں سب سے زیادہ زیر قبضہ آربیٹل (si2) کی توانائی میں مجموعی طور پر کمی واقع ہوتی ہے۔ جبکہ شکل 2 میں دکھایا گیا خاکہ دائیں ہاتھ کے ایٹم کو ڈونر کے طور پر دکھاتا ہے، بائیں ہاتھ کے ایٹم کو ڈونر کے طور پر استعمال کرتے ہوئے ایک مساوی خاکہ بنایا جا سکتا ہے۔ اس بانڈنگ اسکیم کا خلاصہ مندرجہ ذیل دو گونج ڈھانچوں سے کیا گیا ہے: I-I···I−·I−I−I−I (جہاں "-" ایک واحد بانڈ کی نمائندگی کرتا ہے اور "···" رسمی بانڈ آرڈر 0 کے ساتھ ایک "ڈمی بانڈ" کی نمائندگی کرتا ہے جس کا مقصد صرف کنیکٹوٹی کی نشاندہی کرنا ہے)، جو جب اوسط 0.0 کے I-I بانڈ آرڈر کو دوبارہ پیش کرتا ہے جو قدرتی بانڈ آربیٹل تجزیہ اور سالماتی آربیٹل تھیوری دونوں سے حاصل ہوتا ہے۔ مزید حالیہ نظریاتی تحقیقات سے پتہ چلتا ہے کہ ایک نئی قسم کے ڈونر-ایکسیپٹر تعامل کا وجود ہے جو نام نہاد "الٹا الیکٹرونگیٹیویٹی" کے ساتھ ٹرائیٹومک پرجاتیوں میں غالب ہو سکتا ہے ؛ یعنی، ایک ایسی صورتحال جس میں مرکزی ایٹم پردیی ایٹموں کے مقابلے میں زیادہ الیکٹرونگیٹیو ہوتا ہے۔ نظریاتی تجسس کے مالیکیول جیسے نیون ڈفلوورائڈ (این ای ایف 2) اور بیریلیم ڈائلتھائڈ (بی ایل آئی 2) الٹا الیکٹرونگیٹیویٹی کی مثالوں کی نمائندگی کرتے ہیں۔ غیر معمولی بندھن کی صورتحال کے نتیجے میں، ڈونر لون جوڑا مرکزی ایٹم پر نمایاں الیکٹران کثافت کے ساتھ ختم ہوتا ہے، جبکہ قبول کنندہ پردیی ایٹموں پر پی آربیٹلز کا "آؤٹ آف فیز" مجموعہ ہوتا ہے۔ اس بانڈنگ اسکیم کو نظریاتی نوبل گیس ڈیہلائڈ این ای ایف 2 کے لیے شکل 3 میں دکھایا گیا ہے۔ ایس این 2 ٹرانزیشن اسٹیٹ ماڈلنگ ویلینس بانڈ کی تفصیل اور اس کے ساتھ گونج کے ڈھانچے اے-بی۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔ ہائپر ویلینٹ مالیکیول تھری سینٹر ٹو الیکٹران بانڈ حوالہ جات کیمیائی بانڈنگ بھی دیکھیں