发布网友 发布时间:2024-10-17 03:32
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热心网友 时间:2024-10-17 04:52
18电子规则在解释Cr、Mn、Fe、Co等元素的三核簇合物以及二茂铁、五羰基铁、六羰基铬和四羰基镍的电子结构上具有重要作用。这些化合物的电子结构以9个最低能量分子轨道为主,电子容易填充,符合18电子规则的原理。
配体的选择对配合物是否遵循18电子规则影响显著。通常,π酸配体如烯烃、膦和羰基在强场作用下,会使得配合物的9个分子轨道能量降低,电子填充更易进行。这种类型的配体与低价金属结合形成的化合物更稳定,因为金属和配体轨道的良好重叠,以及金属对配体的电子反馈(Synergic fashion)起到了关键作用。
然而,由于18电子规则假设金属与配体之间的共价连接,对于离子性强的金属,如s区元素、镧系和锕系金属,它们生成的配合物可能不完全符合规则。这类配合物的稳定性会有所不同。
遵循18电子规则的配离子,如[Co(NH3)5Cl]2+和[Fe(CN)6]4-,通常抗拒配体交换反应。符合规则的配合物通常稳定,不易发生氧化还原反应或分解。而不满足规则的配合物,如Co(C5H5)2和Ni(C5H5)2,易被氧化;V(CO)6可能转变为V(CO)6-;Mn(CO)5和Co(CO)5虽然未发现,但已合成出满足规则的HMn(CO)5和HCo(CO)4。但需强调,不是所有低价金属的π酸配合物都严格遵循18电子规则,高价金属的非π酸配合物也并非一定不满足。因此,分析配合物的特性时,需要具体情况具体分析。
18电子规则又称有效原子序数法则(EAN),是过渡金属簇合物化学中比较重要的一个概念,常用来预测金属配合物的结构和稳定性。过渡金属价电子层有5个nd、1个(n+1)s和3个(n+1)p轨道,共可容纳2*9=18个电子;如果18个电子(非键或成键电子)填满了其价电子层,使其具有与同周期稀有气体原子相同的电子结构,则该配合物是稳定的。该填充过程常由金属原子与配体间共享电子完成。