有机金属化学

有机金属配体的分类

走进一间忙碌的厨房,把帮手按他们带来什么东西分类会很有用。有的人端着一整碗食材进来,往台面上一放;有的人空着手进来,却伸出一只手要跟你握,期待你也拿点东西出来。围绕金属的配体也可以这样分类:看它给共享键带来几个电子,以及它是平分电子,还是把整对电子都贡献出来。

最有用的方案出自马尔科姆·格林(Malcolm Green),它把配体分成几类简单的类型。L 型配体贡献一对孤对电子,把键里的两个电子全包了,自己保持中性;一氧化碳、膦、胺、烯烃都是 L 型。X 型配体形成普通的共享键,金属和配体各出一个电子;氢化物、卤离子、甲基、芳基都是 X 型。Z 型配体是少见的反面,它从金属那里接受一对电子。许多真实配体是组合,写作 LnXm:通过全部五个碳起作用的环戊二烯基环被当作 L2X 给体,通过三个碳结合的烯丙基被当作 LX 给体。这套记账法刻意是一种形式约定,并非对真实电荷的断言;它唯一的任务是让你能始终如一地计数。

为什么要费心分类?因为有机金属化学整套电子计数机制都建立在它之上。一旦你知道每个配体的类型,就能把价电子加起来,检验十八电子规则,并读出金属的氧化态。同一个配合物用离子约定或中性约定来数,都会得到相同的总数——但前提是你先把每个配体都一致地分好类。分类是语法,电子计数是你用它造出来的句子。

在 CpMn(CO)3 中,环戊二烯基环(Cp)是 L2X 配体,三个 CO 各是一个 L 配体。于是锰一共面对一个 X 型给体功能和五个 L 型给体功能,在计数电子之前这是一种整洁的记账方式。

把每个配体标成 L、X 或它们的组合,是做任何电子计数前的第一步。

L/X 标记是一种计数的形式约定,并非对真实电子分布的描述;X 型键通常是再普通不过的共价键,而非离子键。

又称
X and L ligand classificationCBC method共价键分类法共價鍵分類法