Carter-Goddard-Malrieu-Trinquier-Modell

Das Carter-Goddard-Malrieu-Trinquier-Modell ist ein Modell aus der anorganischen Chemie. Es dient zur Beschreibung und Voraussage von Verzerrungen in Mehrfachbindungssystemen von Hauptgruppenelementen. Spaltet man in einem System R¹R²M=MR³R⁴ die Doppelbindung homolytisch, so können die beiden entstehenden carbenanalogen Fragmente anschließend sowohl in einem Singulett- als auch einem Triplettzustand vorliegen. Unabhängig davon kann der Grundzustand der Fragmente jedoch ein Triplett- oder ein Singulettzustand sein.

Oben: die beiden Triplettfragmente sind um θ=90° aus der Ebene gekippt, die Überlappung der p-Orbitale ist 0
Mitte: θ=45°
Unten: θ=0°, die Überlappung der p-Orbitale ist maximal.

Mitte: die Überlappung ist ähnlich einer doppelten Donor-Akzeptor im Vergleich zu oben und unten recht gut.

E. A. Carter und W. A. Goddard III konnten zeigen, dass sich die Bindungsenergie E_G aus der Bindungsdissoziationsenergie E_int abzüglich der Summe der Singulett-Triplett-Anregungsenergien ΣΔE_S→T der entstehenden Fragmente ergibt. E_GBE = E_int − ΣΔE_S→T.

Dieses Modell erweiterten G. Trinquier und J. P. Malrieu um die Möglichkeit, aufgrund von ΣΔE_S→T Aussagen über die Geometrie (charakterisiert durch den Abstand der Metallzentren r, und des Verkippungswinkels θ) eines Doppelbindungssystems zu treffen. Wie in der Illustration zu ersehen, ist für Triplettfragmente eine koplanare Struktur (θ = 0°) optimal. Für Singulettfragmente ergibt sich dagegen eine doppelte Donor-Akzeptor-Bindung mit einem Winkel von θ nahe 45°.

Literatur

• Matthias Driess, Hansjörg Grützmacher: Angew. Chem. 1996, 108, 900–929.
• Christoph Widauer: Ab Initio Study of Neutral and Cationic Double Bond Systems Containing Group 15 Elements, Dissertation ETH Zürich, 2000, doi:10.3929/ethz-a-004036588, S. 4–8.