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高级无机化学/π供体和受体配体

来自维基教科书,开放世界中的开放书籍
π供体配体和π受体配体的MO图

配体与中心金属的配位性质是络合物的重要特征,与金属识别及其氧化态等其他性质一起。更具体地说,是配体的身份以及它向中心原子供电子或接受电子的能力,将决定分子轨道。

光谱化学序列显示了化合物从弱场到强场配体的趋势。此外,配体可以通过它们的π键相互作用来表征。这种相互作用揭示了分子轨道的eg和t2g能级之间的分裂程度,最终决定了配体的场强。

弱场配体示例 X-, OH-, H2O ; 强场配体示例 H-, NH3, CO, PR3

高自旋和低自旋的电子构型。

在π供体配体中,配体的SALC是占据的,因此它将电子捐献给分子σ σ* 和π π* 轨道。与eg相关的轨道不参与π相互作用,因此它保持在相同的能级(图1)。另一方面,占据的配体SALC t2g 轨道将与金属t2g 轨道形成分子轨道(即dxy, dxz, dyz),其能量低于其金属对应物。所得的MO具有π* 轨道,其能量低于由非键合轨道(eg)形成的σ* 轨道。t2g π* 和eg σ轨道之间的差异表示为Δ,分裂。在π供体情况下,由于π*能级较低,Δ较小。

相反,π接受轨道的t2g SALC能量高于金属t2g 轨道,因为它们是未占据的。所得的t2g π* 轨道高于σ* 轨道。这在eg 和t2g π轨道之间产生了更大的Δ,使这些π接受轨道成为高分裂配体。

最后,配体身份影响的Δ的大小将决定电子如何在金属d轨道中分布(图2)。弱场配体产生小的Δ,因此产生高自旋构型。强场配体产生大的Δ,因此在d电子上产生低自旋构型。

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