金属羰基化合物教学课件

41概述金属羰基配合物是由过渡金属与配位体CO所形成的一类配合物。这类配合物无论是在理论研究还是实际应用上,在近代无机化学中都占有特殊重要的地位。亦称:金属羰基化合物;羰基金属。属于有机金属化合物类配合物类。V(CO)Cr(co)6Mn,(CO)oFe(CO)sCo,(CO)Ni(cO)4Mo(CO)Tc,(CO)oRu(CO)5Rh,(cO)8W(CO)6Re,(CO)oOs(CO)sIr.(CO)&Fe,(CO)oCo4(CO)12Rh(CO)12Ir(co)Fe(CO)Ru3(CO)12OS3(CO)12Ruo(co)除二元的金属羰基配合物外,还有羰基合金属配阴离子。如[Mn(co)5][Co(Co)4][Fe(co)4]2相应的羰基氢化物为:HMn(CO)sHCo(CO)4H,Fe(CO)4羰基卤化物如:Mn(co)scl[Pt(co)Cl2]2异核多核羰基配合物如:ReMn(co)io混配型羰基合配位个体如:[Fe(CN)5Cor\[(Ph3P)Fe(Co)4]等大多数副族元素都能形成羰基配合,但少见第二,三副族元素形成羰基配合物。最早发现的羰基化合物是NCO)4,它是在1890年被Mond发现的。将CO通过还原镍丝,然后再燃烧就发出绿色的光亮火焰(纯净的CO燃烧时发出蓝色火焰),若使这个气体冷却,则得到一种无色的液体若加热这种气体,则分解出N和CO,其反应如下:Ni+4CO常温常压N(CO)4mp.-250)4Ni+4c0由于Fe、Co、Ni的相似性,它们常常共存。但是由于金属Co与金属N同CO的作用条件不同(Co和Fe须在高压下才能与CO化合,N在常温常压就可作用)从而利用上述反应就可分离Ni和Co,以制取高纯度的Ni1891年,Mond还发现CO在493K和2×107Pa压力下通过还原Fe粉也能比较容易地制得五羰基合铁Fe(CO)s493K,20vPaFe+5C0Fe(co)5继羰基Ni及羰基Fe被发现之后又陆续制得了许多其他过渡金属羰基配合物,其中一些实例示于下页表中4.2结构4.2.1Co结构分子轨道理论解释金属羰基化合物中的成键过程在CO的分子中,C和O都是以2s和2p原子轨道参与成键的由于C和O原子对称性相同的2s和2px轨道可以混合形成二条spx杂化轨道。在C和O组成分子时,这四条spx杂化轨道中有两条组成了两条σ孤对电子轨道,其中一条是氧的spx,另一条是C的spx,剩下两条spx杂化轨道进行组合,一条是CO的G成键轨道,一条是反键轨道除此之外,还有两条充满的π键轨道和两条空的反键轨道它们是由p和pz轨道重叠而成,分别位于xz和xy平面内。CO分子的轨道能级图和轨道示意图如下x一)的(Sp一Sp反键)2xco2xc重简并2p1(Sp(c)Ir(二重简并)如成锄2c0(sp(o)Co的分子轨道能级形状和电子排布现在分析一下CO有哪些分阿和x子轨道上的电子能给予中心原子形成配位键在四条被电子占据的业as轨道中,4轨道由于电子云大部分集中在CO核之间不能拿出来给予其他原子,因此,能授予中心金属原子电子对的只有3σ、1π和5的电子。其中3σ电子是属于氧的孤对电子,由于氧的电负性比碳原子大,除少数情况之外,氧很难将3电子对拿出来给予中心金属原子,因此,可能与中心金属原子形成σ配键的分子轨道就只有1π和5σ了。当CO的5σ和1π分别与金属生成σ配位键时,它们的成键情况有如下几种方式4.22CO配位方