
【化】 sandwich coordination compound
夹心配位化合物(Sandwich Coordination Compound)是一类具有特殊结构的金属有机化合物,其核心特征是一个金属原子被夹在两个平行或近似平行的环状配体(如环戊二烯基)之间,形成类似“三明治”的几何构型。以下是其详细解释:
核心结构
金属原子位于两个环状配体平面之间,通过离域π键与配体结合。最典型的代表是二茂铁(Ferrocene),其化学式为 ((ce{Fe(C5H5)2})),其中铁原子被两个环戊二烯基阴离子((ce{Cp^-}))夹心配位。
配体类型
除环戊二烯基外,夹心化合物还可包含其他芳环配体,如苯((ce{C6H6}))、环辛四烯((ce{COT}))等,例如二苯铬((ce{Cr(C6H6)2}))。
18电子规则
多数稳定夹心化合物满足18电子规则。例如二茂铁中,铁原子提供8个价电子,每个(ce{Cp})环贡献5个电子,总计18电子,形成稳定结构。
键合方式
金属与配体间通过离域π键结合。环戊二烯基的π轨道与金属d轨道对称性匹配,形成强共价相互作用(如二茂铁中为(ce{D_{5h}})对称性)。
类型 | 代表化合物 | 化学式 | 特性 |
---|---|---|---|
对称夹心化合物 | 二茂铁 | (ce{Fe(C5H5)2}) | 橙黄色晶体,抗磁性 |
半夹心化合物 | 五甲基环戊二烯基锰 | (ce{MnCp(CO)3}) | 单环配位,含辅助配体(CO) |
多核夹心化合物 | 铀茂(Uranocene) | (ce{U(C8H8)2}) | 锕系金属,高放射性 |
茂金属催化剂(如(ce{Cp2ZrCl2}))用于烯烃聚合,可精确控制聚合物立构规整度。
二茂铁衍生物作为火箭燃料添加剂(燃烧速率调节剂)及电子导电材料。
铁茂盐(Ferrocenium)具有抗癌活性,用于靶向肿瘤治疗研究。
Kealy, T. J.; Pauson, P. L. Nature1951, 168, 1039.
Wilkinson, G. et al. J. Am. Chem. Soc.1952, 74, 2125.
《无机化学命名原则》(2017版),中国化学会编.
(注:部分历史文献链接需通过学术数据库获取,如DOI: 10.1038/1681039b0)
夹心配位化合物是一类具有特殊结构的配合物,其核心特征是金属原子被夹在两个环状有机配体之间,形似“夹心面包”。以下是其关键解析:
这类化合物中的金属-配体键属于有机金属键,结合了共价键和离子键的特点。离域π电子云与金属d轨道相互作用,形成稳定的配位结构。
夹心配位化合物因其独特的结构和性质,在有机金属化学与工业催化领域具有重要意义。更多案例可参考和中的具体描述。
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