โครงสร้างแบบเคกกิน

โครงสร้างแบบเคกกิน () เป็นโครงสร้างที่เป็นที่รู้จักกันดีที่สุดในบรรดาโครงสร้างของกรดเฮเทอโรพอลี (heteropoly acids) สูตรทั่วไปของโครงสร้างแบบเคกกิน คือ [XM12O40]n- เมื่อ X เฮเทอโรอะตอม (heteroatom) ซึ่งโดยมากแล้วจะเป็น P5+ , Si4+ หรือ B3+) และ M คืออะตอมของโลหะที่ล้อมรอบไอออนลบทรงสี่หน้าของเฮเทอโรอะตอม โดยมากแล้วจะเป็น Mo และ W ส่วน O แทนออกซิเจน ทั้งนี้ ยังพบโครงสร้างแบบเคกกินในรูปของพอลิออกโซแคตไอออน (polyoxocation) อีกด้วย เช่น พอลิออกโซแคตไอออนของเหล็ก อะลูมิเนียม และ แกลเลียม เป็นต้น

โครงสร้าง

โครงสร้างแบบเคกกินประกอบด้วยไอออนลบรูปทรงสี่หน้าของเฮเทอโรอะตอมที่ล้อมรอบด้วยออกซิเจน 4 อะตอม โดยที่อะตอมนี้เป็นแม่แบบของโครงสร้างด้วยการเป็นแกนกลางที่ถูกล้อมรอบด้วยอะตอมโลหะที่ล้อมรอบด้วยออกซิเจนเป็นรูปทรงแปดหน้า (MO6) จำนวน 12 อะตอมโดยจัดเรียงตัวกันเป็นรูปกรง (cage-like structure) ดังรูป 1 ซึ่ง MO6 ที่จัดเรียงตัวกัน 3 อะตอมที่เป็นแต่ละด้านของพอลิออกโซเมทัลเลตสามารถเรียงตัวในลักษณะกันได้มากถึง 5 แบบ หรือ 5ไอโซเมอร์ ได้แก่ α-, β-,γ-, δ- และ ε-เคกกิน
   
ตัวอย่างโครงสร้างไอออนบวกพอลิออกโซและพอลิออกโซเมทัลเลตแบบเคกกิน

ไอออนบวกพอลิออกโซของโลหะหมู่ 13
ไอออนบวกพอลิออกโซ [Al13O4(OH)24(H2O)12)]7+ (Al13) มีโครงสร้างแบบเคกกินที่มีไอออนลบรูปทรงสี่หน้าเป็น {AlO4} และยังพบว่ามีโครงสร้างที่เป็นรูปแบบเดียวกันของแกลเลียม หรือ Ga13 เช่นเดียวกับ GaAl12 และ GeAl12

พอลิออกโซเมทัลเลตของเหล็ก

เนื่องจากเหล็กและอะลูมิเนียมมีสมบัติทางเคมีที่คล้ายกัน จึงมีการเสนอว่าอาจจะมีโครงสร้างเคกกินของเหล็กที่เสถียรอยู่จริง ในปี ค.ศ. 2007 ได้มีการค้นพบและศึกษาโครงสร้างของ Fe13 โดยเป็นสารประกอบที่เรียกว่า เฟร์ริไฮไดรด์ (ferrihydrite)  และในปี ค.ศ. 2015 ก็มีการสังเคราะห์ Fe13 ที่มีประจุ -17 รายงานในวารสาร Science

อ้างอิง

 เคมีคลัสเตอร์
 กรดเฮเทอโรพอลิ
 ไอออนลบ
 ไอออนบวก