質問: 金とチオール基 水晶振動マイクロバランス(qcm)などの分野で、金au表面にチオール基がくっつきやすいのを利用して、チオール基と他の性質を持った有機化合物などが販売されています。 金とチオールはどういった力で結合しているのでしょうか? また他の金属とも結合するのでしょうか?
回答: 配位結合で結合しています。 共有結合と区別されることもありますが、どこの電子が結合に関与する かが異なるだけで、一度結合ができてしまうとこの二つは区別できません。 力としては、これまでチオール基のsに所属していた電子がauの軌道にも 入れるようになるため安定化を受けます。 (電子はより広い範囲に存在できるほど安定です。) この安定化が結合エネルギーとなっています。 また、sはルイスの酸塩基の定義(酸=電子対受容体、塩基=電子対供与体) によると、塩基に分類されます。(配位原子は全て塩基性をもちます。) 酸素や窒素に比べ、イオン半径が大きく、相手を分極する程度も小さいので ソフトな塩基といえます。 一方、auもソフトな酸に分類されるため、au-s間の結合は相性がいいと 言えます。 一般的に言うと、周期表の左よりは右、上よりは下の金属の方が sと結合しやすいと思います。