反馈π键

更新时间:2024-08-05 13:11

在金属羰基配位化合物中,M-C-O在一条直线上,CO分子一方面提供弧对电子给予中心金属原子的空轨道形成α配键,另一方面又有空的反键π*轨道可以和金属原子d轨道形成π键,这种π键由金属原子单方面提供电子,也称反馈π键。

主要内容

PR3(膦类)、AsR3(砷类)、R2S(硫醚)等具有孤对电子和空的d轨道的配体,氮、一氧化碳(CO)、氰离子(CN-)、一氧化氮(NO)等具有孤对电子和空π*分子轨道的配体;乙烯(CH2=CH2)、乙炔(CH≡CH)等具有成键π电子和空π*分子轨道的配体,给出其孤对电子或成键π电子与中心原子形成σ-配键的同时,其空轨道接受中心原子的电子形成反馈π键。

反馈π键形成,使M-L间键能增强,但配体内原子间的共价键能减小。因为反馈π键中的电子占据了配体的反键轨道,直接导致该配体键长变长,振动频率变低。尽管就单个配体来看键级变小,但是金属-配体键的键级增加,所以总体来说该配合物能量更低。

几个反馈π键的典型例子包括Ni(CO)4和蔡斯盐

提出历史

1951年Dewar应用分子轨道研究银(Ⅰ)烯烃配合物时首先提出,后由J. Chatt 和L. A. duncanson 在此基础上于1953年提出蔡斯盐结构模型(DCD模型)。DCD模型第一次提出了反馈π键的概念,成功地说明了蔡斯盐中中心离子铂(Ⅱ)同配体乙烯之间的作用。

应用

催化中的应用

化学反应过程中,过渡金属与配体生成过渡金属有机配合物中间体,它使配位体活化易发生某特定反应,称之为络合催化作用。利用反馈π键可以帮助选择合适的催化剂

对配合物影响

在三元配合物中,配体和中心离子形成反馈π键,中心离子负电荷向配体转移,使中心离子电子云密度减小,反馈π键作用加强。

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