肆键与伍键(Quadruple Bond and Quint


59人参与 |分类: W宅生活|时间: 2020-07-31

肆键的化合物
八氯二铼(III)化钾是第一个被鉴定出具有肆键(Quadruple Bond)的化合物,由柯通教授(Frank Albert Cotton,1930~2007,美国)于1964年发表。柯通教授毕业于哈佛大学,在他31岁时(1961年),他成为麻省理工学院(MIT)教授,也是当时MIT大学最年轻的教授。柯通教授一生致力于过渡金属的研究,一生发表论文达到惊人的1700篇。八氯二铼(III)化钾(potassium octachlorodirhenate(III))的化学式为K2[Re2Cl8]•2H2O,双铼之间的共价键为肆键。此肆键包含1个σ键、2个π键及1个δ键。八氯二铼(III) 错离子(Re2Cl82-)的分子模型如下图所示。

肆键与伍键(Quadruple Bond and Quint
图︰八氯二铼(III) 错离子(Re2Cl82-)的分子模型
图片来源︰http://www.3dchem.com/inorganicmolecule.asp?id=602#

目前的研究也发现早在1844年,具有肆键的双铬化合物就已经由法国科学家E. Peligot(Eugène-Melchior Péligot)合成出来,E. Peligot也是历史上第一位从矿物中提取得到铀化合物的科学家。E. Peligot合成的双铬化合物为醋酸二铬(II) (Chromium(II) acetate),化学式为Cr2(O2CCH3)4(H2O)2。醋酸二铬在合成后的一个世纪,后人才了解此为具有肆键的双铬化合物,分子模型如下图所示。

肆键与伍键(Quadruple Bond and Quint

图︰醋酸二铬(II) (Cr2(O2CCH3)4(H2O)2)的分子模型
图片来源︰http://en.wikipedia.org/wiki/Chromium(II)_acetate

铬−铬的伍键         
近几年来,具有伍键(Quintuple Bond)的化合物也陆续被合成成功,这一系列化合物皆以双铬化合物为主。铬−铬的伍键包含1个σ键、2个π键及2个δ键,此伍键的结构式可表示如下︰

肆键与伍键(Quadruple Bond and Quint

以价键理论简述这伍键的形成过程如下︰
(1) 1个σ键是来自两个Cr原子的dz2轨域沿着两Cr原子核间轴重叠而成;

肆键与伍键(Quadruple Bond and Quint

(2) 2个π键中,1个是来自两个Cr原子的dyz侧面重叠而成;另1个是来自两个Cr原子的dxz侧面重叠而成。

肆键与伍键(Quadruple Bond and Quint

(3) 2个δ键中,1个是来自两个Cr原子的dxy侧面重叠而成;另1个是来自两个Cr原子的dx2-y2侧面重叠而成。
肆键与伍键(Quadruple Bond and Quint

图片来源︰http://en.wikipedia.org/wiki/Quintuple_bond

参考资料︰
1. http://www.3dchem.com/inorganicmolecule.asp?id=602#
2. http://en.wikipedia.org/wiki/Chromium(II)_acetate
3. http://en.wikipedia.org/wiki/Quintuple_bond