北京大学：《无机化学》课程教学课件（PPT讲稿）第十章 金属原子簇和金属多重键

第10章金属原子簇和金属金属多重键 存在M一M键的化合物称为簇合物(cluster)M为3以上) 羰基原子簇：Rh(CO)16,Co4(CO)12(0价)（低价） 卤化物类原子簇：M0,C,4+(+2价) (高价)

第10章 金属原子簇和金属金属多重键 存在M－M键的化合物称为簇合物（cluster) (M为3以上） 羰基原子簇:Rh6 (CO)16, Co4 (CO)12（0价）（低价） 卤化物类原子簇: Mo6Cl8 4+ （+2价） （高价）

一.等瓣(isolobal)相似 l.等电子(isoelectronic)原理：电子数相等 N2,CO,CN-,NO+(10e) CH,NH3,OH2,FH (8e) N03,C032-,B033-(24e) C103,S032-(26e) Si04+,P043,S042,C10432e) C02和Si02;“P033-”和S032-是否为等电子体？ 一H -H H H CH4 OH2 FH

一.等瓣(isolobal) 相似 1. 等电子(isoelectronic)原理: 电子数相等 N2 , CO, CN – , NO+ (10e) CH4 , NH3 , OH2 , FH (8e) NO3 – , CO3 2 – , BO3 3 – (24e) ClO3 – , SO3 2 – (26e) SiO4 4– , PO4 3– , SO4 2– , ClO4 – (32e) CO2和SiO2 ; “ PO3 3 – ”和SO3 2 – 是否为等电子体? H H H H CH4 H H H NH3 H H H OH2 FH

2.等瓣（等叶片）相似 R.Hoffmann,(Nobel Lecture,1982) "Building Bridges between Inorganic and Organic Chemistry" Angew.Chemie.Vol 21,10(1982)711-724 有机分子片： CH3 CH2 CH 无机分子片： M(CO)s M(CO)4 M(CO)3

有机分子片: CH3 CH2 CH 无机分子片: M(CO)5 M(CO)4 M(CO)3 2. 等瓣(等叶片)相似 R. Hoffmann, (Nobel Lecture, 1982) “Building Bridges between Inorganic and Organic Chemistry” Angew. Chemie. Vol 21, 10(1982)711-724

对称性相似的分子片形成的分子： CH3-CH3 CH,=CH, CH≡CH (CO)s Mn-Mn(CO)s (CO)s Mn-CH3 (CO)Mn-H (CO)s Mn-CI (CO)Fe=CH2(carbene) 火。平。义 等瓣相似

等瓣相似 对称性相似的分子片形成的分子: CH3—CH3 CH2=CH2 CHCH (CO)5 Mn—Mn(CO)5 (CO)5 Mn —CH3 (CO)5 Mn —H (CO)5 Mn —Cl (CO)4 Fe=CH2 (carbene)

Fe3(CO)12 =←一木一冷 Fe2(CO)s(不稳定) Fe2(CO)g(不稳定) Fe2(CO)g(稳定)

Fe Fe Fe CO C C C H Fe Fe Fe Fe C Fe C Fe O O Fe3 (CO)12 C3H6 Fe2 (CO)8 (不稳定) Fe2 (CO)9 (不稳定) Fe2 (CO)9 (稳定)

8*08co咖 C04(CO)12 Co3(CO)CH(carbyne)

Co4 (CO)12 Co3 (CO)9CH ( carbyne) Co Co Co Co CO CH Co Co Co Co(CO) CH 3

若干p区和d区的等瓣分子片 Hybrids:Hgc◆D*(C)Mn●D (oC)aCo● 8 co Hybrids: 8 (CO)3 H(CO)3 Co Fe Hybrids: H B Hybrids:

若干p区和d区的等瓣分子片

H Hybrids: Hybrids:

Ms米 CH d2sp3 Hybrids- Cr(CO)o CH4 牡 州 个ttt do de dn 型 Hybrids 性 ML6 6L C CH4 4H ML为 d7CHg Mn(CO)su产C 性 LLiL 地 M MLs L CH, 3狃 M,3 CH2 tt.- d8:CH Fe(Co4u产CH 性 料 件 M MLa 4L 2H 等瓣相似的分子轨道示意图

等瓣相似的分子轨道示意图

HCRNiCo(CO 15e CHNi(CO)Fe(CO) 16e CH,0广MncO5 Co(Co)4 17e CH Ni(CO)4 Fe(CO)s Cr(CO) 18e

CH CpNi Co(CO) 3 CH2 CH3 Ni(CO) 3 Fe(CO) 4 Mn(CO) 5 Co(CO) 4 CH4 Ni(CO) 4 Fe(CO) 5 Cr(CO) 6 15e 16e 17e 18e