sigma 給予與 pi 反饋

一次好的握手是雙向的：你伸出手，對方也握緊你，正因為彼此都用了力，握得才牢。某些配體與金屬之間的鍵，正是這樣一次雙向握手。一個方向是 sigma 給予，配體把一對孤對電子獻給金屬；另一個方向是 pi 反饋，金屬把電子推回給配體。兩者合起來造出的鍵，比任何單向電流都強得多，整套想法被稱為協同成鍵（synergic bonding）。

拿一氧化碳做模型。CO 的碳上有一對孤對電子，正對著金屬；這對電子沿鍵軸流入金屬的空軌道，這就是 sigma 給予。但 CO 還有剛好在其充滿能級之上的空反鍵 pi 軌道，而處於低氧化態的過渡金屬擁有形狀和對稱性恰好合適的充滿 d 軌道，可以從側面與之交疊。電子密度從那些充滿的金屬 d 軌道滑入 CO 的空 pi 軌道，這就是反饋。兩股電流彼此加強：給予使金屬略微缺電子，於是它拉得更緊；反饋又使金屬略微富電子，於是配體更樂意給予。同樣這套圖像也描述了烯烃、氮氣以及許多其他 pi 接受體配體的結合方式。

這種協同正是無機化學一大片領域的秘密引擎。它解釋了為什麼低價金屬鍾愛 CO、為什麼金屬羰基物穩定，也解釋了為什麼紅外光譜是如此有力的探針：反饋把電子填進會削弱碳氧鍵的軌道，於是 C-O 伸縮頻率下降，下降幅度可測量，並可用來排出金屬反饋的強弱。同樣要誠實地說，這是一種分子軌道描述，是關於電子去向的模型，sigma 與 pi 各佔多少比重可以爭論；但作為一個工作圖像，它對鍵強、幾何構型和光譜的預測出奇地好。