(SP-4-2) (SP-4-3) (SP-4-4)
2000-12-11
単核錯体の立体化学は、Brown, Cook, Sloanらの方法によって表示する。
単核錯体に対する立体化学の表示は、以下の要素から成り立っている。(1) 多面体記号、(2) 配置指数、(3) キラリティー記号。
例えば (OC-6-21-C) では、OC-6が多面体記号、21が配置指数、C がキラリティー記号にあたる。
実際の分子では理想的なモデルからずれることがあるが、最も近い理想構造に基づいて多面体記号ほかの記号を決める。
なお、CASではこの方式の運用に関して、一定の取り決めを定めている。
多面体記号（CASでは対称サイト項という）は、配位多面体の略号に配位数を添えたものである。
IUPACでは、以下の多面体記号が認められている。
CASでは、錐に関するPY はP、両錐に関するBPY はB、柱に関するPR はP、逆プリズムに関するAPR はA に置き換わる（3文字以内になる）。また、2配位から3配位中心に対する対称サイト項は用いない。
※Sloan らの原報によれば、CASの記号が本来の提案である。IUPACは略号の意味の推測を容易にするため、文字数を増やしたのだろうか。
| 配位数 | 配位多面体 | IUPAC | CAS |
|---|---|---|---|
| 二配位 | 直線型 | L-2 | 用いない |
| 折れ線型 | A-2 | 用いない | |
| 三配位 | 平面三角型 | TP-3 | 用いない |
| 三方錐型 | TPY-3 | 用いない | |
| 四配位 | 四面体型 | T-4 | T-4 |
| 平面四角形型 | SP-4 | SP-4 | |
| 五配位 | 三方両錐型 | TBPY-5 | TB-5 |
| 四方錐型 | SPY-5 | SP-5 | |
| 六配位 | 八面体型 | OC-6 | OC-6 |
| 三角柱型 | TPR-6 | TP-6 | |
| 七配位 | 五方両錐型 | PBPY-7 | PB-7 |
| 一面冠八面体型 | OCF-7 | OCF-7 | |
| 四角面一冠三角柱型 | TPRS-7 | TPS-7 | |
| 八配位 | 立方体型 | CU-8 | CU-8 |
| 四方逆プリズム型 | SAPR-8 | SA-8 | |
| 十二面体型 | DD-8 | DD-8 | |
| 六方両錐型 | HBPY-8 | HB-8 | |
| トランス二面冠八面体型 | OCT-8 | OCT-8 | |
| 三角面二冠三角柱型 | TPRT-8 | TPT-8 | |
| 四角面二冠三角柱型 | TPRS-8 | TPS-8 | |
| 九配位 | 四角面三冠三角柱型 | TPRS-9 | TPS-9 |
| 七方両錐型 | HBPY-9 | HB-9 |
配置指数 （CASでは配置番号という）は、順位法則によって結合原子の順位を決め、その順位の番号を多面体記号ごとに決まった方法で並べて異性体（相対立体配置）を区別する。構造的に等価な結合原子が複数あれば、同じ番号となる（例えばMa2b2c2型錯体では順に1,1,2,2,3,3）。配置指数に選択肢があれば、優先性の低い（番号の大きい）結合原子を優先する。互いに鏡像となるキラル配位子では、R体をS体より優先する。
複数の等価な二座または三座配位子があればプライムをつけて区別する。対称な四座以上の配位子でも、配位子内で等価な結合原子がある半分にプライムを付けて区別して、二座ないし三座配位子に還元する。
七から九配位の錯体が複数の等価な（プライムで区別しただけの）結合原子をもつ場合、(1) 優先対称軸または対称面のプライムを少なくする、(2) 配置番号に違いが生じるまでプライムを少なくする。
キラリティー記号は、絶対立体配置を表示するために必要である。三方錐型および四面体型錯体には通常の意味でのRおよびS を用いる。その他の配位多面体には、時計回りにはC を、半時計回りにはA（それぞれ clockwise, anticlockwise の意味）を用いる。ただし、また、八面体型キレート錯体の螺旋型不斉では、右巻き螺旋にはΔ（大文字のデルタ）を、左巻き螺旋にはΛ（大文字のラムダ）を用いる。
四角形に基づく配置多面体（平面四角形型、四方錐型、および八面体型）では、その四角形上の4個の配位子の配置（キラリティーを除く）を1個の番号で示すことができる。つまり、四角形上の順位番号の最も小さい原子とトランスの関係にある原子の順位番号を記せばよい。
順位番号の同じ配位子があって選択肢がある場合、トランスの関係にある順位番号の差が最大であるものを優先する。これがトランス最大差の原理である。
配位数が4から6の配位多面体では、配置番号とキラリティー記号を次のように決定する。
(1) 四面体型。多面体記号はT-4。配置番号は不要。キラリティー記号には通常の意味でのRおよびSを用いる。
(2) 平面四角形型。多面体記号はSP-4。配置番号は1個の番号からなり、順位番号1の原子とトランスの関係にある配位子の順位番号とする。必要ならトランス最大差の原理を適用する。キラリティー記号はなし。すべての配位子が異なるなら、3種の異性体が可能である。
※第3例は、トランス最大差の原理により (SP-4-2) とならない。
(3) 三方両錐型。多面体記号はTBPY-5（CASではTB-5）。配置番号は2個の番号からなり、軸上の2個の結合原子の番号を小さい方から並べる。キラリティー記号は、軸上の優先するほうの結合原子の上に眼をおいて、赤道面上の結合原子の番号を優先性減少順にたどったときの方向で決める。すべての配位子が異なるなら、10種の配置、20種の立体異性体が可能である。
(4) 四方錐型。多面体記号はSPY-5（CASではSP-5）。配置番号は2個の数字からなり、第1の番号は軸上の結合原子の番号であり、第2の番号は四角面内で順位番号の最も小さい原子とトランスの関係にある原子の順位番号とする。必要があればあればトランス最大差の原理を適用する。キラリティー記号は、軸上の結合原子の上に眼をおいて、四角面内で最も優先する結合原子から、次に優先する隣接結合原子に向かったときの方向で決める。すべての配位子が異なるならば15種の配置、30種の立体異性体が可能である。
(5) 八面体型。多面体記号はOC-6。配置記号は2個の数字からなり、第1の番号は順位番号1の原子に対しトランスの関係にある結合原子の番号とする。必要があればあればトランス最大差の原理を適用する。この2個の結合原子を結ぶ軸を参照軸として第2の番号を決める。第2の番号は参照軸に垂直な四角面内で順位番号の最も小さい原子とトランスの関係にある結合原子の順位番号とする。必要があればあればトランス最大差の原理を適用する。キラリティー記号は、参照軸上の順位番号1の原子の上に眼をおいて、垂直面内で最も順位番号の小さい原子から、順位番号の小さい隣接結合原子に向かったときの方向で決める。すべての配位子が異なるならば15種の配置、30種の立体異性体が可能である。
※第3例は、トランス最大差の原理により (OC-6-23-A) とならない。
八面体型のうち、トリス（二座配位子）錯体およびcis-ビス（単座配位子）ビス（二座配位子）錯体では、2個の二座配位子を任意にAA、BBとして、AAが軸、BBが接線となる螺旋を考え、この巻き方向が右巻きならばΔ、左巻きならばΛと表示する。より簡便に言えば、AAを水平に置き、BBをその上に重ねて眺めるとき、BBが左上から右下に横切ればΔであり、右上から左下に横切ればΛである。
ビス（三座配位子）錯体では、任意に一方の配位子の番号にプライムを付けて区別する。1'は1と2の間の順位と見なす。
(6) 三角柱型。多面体記号はTPR-6（CASではTP-6）。順位番号1の結合原子を含む三角面を参照面とし、配置番号は、参照面と反対の三角面上の結合原子の番号を、それと側辺を介して隣接する参照面上の結合原子の優先性減少順に並べたものとする。キラリティー記号は、参照面上に眼をおいて、参照面と反対の三角面上の結合原子の番号を優先性減少順にたどったときの方向で決める。すべての配位子が異なるならば60種の配置、120種の立体異性体が可能である。
※第2例は (OC-6-1'1''1-A) ではない。第1の配置番号について、トランス最大差と同様に考える。
七配位から九配位の錯体の立体化学は、リンク先のページを参照のこと。