齒合度(eta 記號)
/ hapticity (hap-TISS-it-ee); eta (AY-tuh) /
當你拿起一樣東西時,你可以用一根指尖捏住它,也可以用整個手掌抓住它。齒合度描述的就是配體對金屬做的是哪一種:配體有幾個原子同時在與金屬接觸、也就是成鍵。只通過一個原子抓住金屬的配體齒合度低;正面平鋪、所有原子都觸到金屬的扁平環則齒合度高。
化學家用希臘字母 eta 加一個數字來書寫齒合度,寫成 eta-n,其中 n 數的是與金屬成鍵的相鄰原子個數。一個僅通過端碳結合的烯丙基是 eta-1;側向通過全部三個碳結合則是 eta-3。一個環戊二烯基環可以只立在一個碳上作 eta-1,但遠更常見的是平躺、五個碳全部參與,作 eta-5;苯可以正面通過全部六個碳結合,作 eta-6。這個記號不只是裝飾:它告訴你配體貢獻多少電子,從而直接餵進價電子計數。在中性約定下,eta-5 環戊二烯基給五個電子,eta-3 烯丙基給三個,eta-2 烯烃給兩個。
齒合度之所以重要,是因為它能在反應過程中改變,而這些改變悄然卻強大。一個 eta-5 的環可以滑變成 eta-3,在金屬上騰出兩個電子的餘地、開出一個配位位點,卻並沒有任何配體真正離開——這就是所謂的環滑移(ring slippage),它讓一個十八電子配合物表現得像有個空位一樣去反應。因此讀懂並追蹤 eta 值,是有機金屬化學裡不可或缺的記帳工作;齒合度判斷錯了,電子計數和對配合物行為的整套解讀都會跟著錯。
二茂鐵寫作 Fe(eta-5-C5H5)2:每個環戊二烯基環平貼著鐵,五個碳全部成鍵,各貢獻五個電子。若其中一個環滑到 eta-3,它就只給三個電子,從而在金屬上騰出空間。
eta 數記的是有幾個配體原子在成鍵,這就定下了電子計數。
齒合度(eta 數)數的是與金屬成鍵的原子數;不要把它和齒合性 denticity(kappa)混為一談,後者數的是經典多齒配體上彼此分開的給體原子數。