hypervalenten

Hypervalente Verbindungen sind chemische Verbindungen, bei denen das Zentralatom mehr Valenzelektronen bindet, als durch die klassische Oktettregel vorgesehen. Die Valenzschale dieses Atoms ist erweitert, was zu mehr Bindungen oder zu stark delokalisierten Mehrzentrum-Bindungen führt. Der Begriff wird vor allem für p‑Block-Elemente der dritten Periode und darüber verwendet.

Theorie und Beschreibung: Die hypervalente Bindung lässt sich durch Mehrzentrum-4-Elektronen-Bindungen (3c-4e) und Molekülorbitalbeschreibungen erklären. Moderne Sichtweisen berücksichtigen, dass d-Orbitalbeteiligung oft nicht nötig ist; Bindungen resultieren aus delokalisierten Elektronenpaaren, die über mehrere Liganden verteilt sind. So erklären sich Moleküle mit expandierter Oktett wie PF5, SF6, XeF4 oder IF7.

Typische Beispiele: PF5, PF6−, SF4, SF6, PCl5, XeF4 und IF7. Diese Verbindungen besitzen mehr als acht Elektronen um das Zentralatom und zeigen oft eine Mischung aus kovalenter Mehrzentrum-Bindung und elektrostatischer Bindung.

Hypervalente Iod-Verbindungen spielen in der organischen Chemie eine bedeutende Rolle. Reagenzien wie Dess‑Martin-Periodinane (DMP), PhI(OAc)2 (PIDA) und PhI(OTFA)2 (PIFA) dienen als milde Oxidationsmittel oder Elektronenüberträger in vielfältigen Umsetzungen.

Zusammengefasst beschreibt Hypervalenz das Phänomen, dass bestimmte Atome in Verbindungen mehr Bindungselektionen und Elektronen tragen als durch das Oktett festgelegt. Das Konzept ist nützlich zur Beschreibung struktur- und reaktionsbezogener Eigenschaften, bleibt aber je nach theoretischem Rahmen interpretierbar.