双氮配合物
配体中至少有一个氮分子与金属结合的配位化合物。分子氮作为配体时称为双氮。在常温下氮是一种惰性气体,因此曾认为氮分子内的三重键非常牢固。
正文
1965年首次合成的钌的分子氮配合物,引起了举世的瞩目。现在合成的双氮配合物已有数百种之多。元素周期表(见彩图)中自第族起的过渡元素,绝大多数皆已用常规方法制得了各种不同的双氮配合物,只有钒、、铪、等少数元素还未形成稳定的双氮配合物。第Ⅷ族过渡金属有与形成配合物的突出能力,其中过渡金属以低的氧化态存在,如或。
双氮配体的配位本质 钴配位化合物(Ph为苯基)的X射线晶体结构测定表明,键是线形的,电子密度从金属流向的空分子轨道。N-N键长1.10埃,比自由的键长1.098埃稍长,表明NN三重键的削弱。在大多数双氮配合物中,氮分子是以顶端配位在金属中心原子上的,但也发现有侧配位的。例如附图所示的双氮侧配位化合物,它是由四苯基双分子组成,之间有单键。侧配位于两个Ni原子,每个 N又以顶端配位于键的中心。这种配位作用使N-N键长由1.098埃伸长到1.36埃,即介于双键与单键之间,双氮内键的强度大大削弱,故很容易氢化而产生氨。结合在金属表面上有两种类型的配位,一种是端配位,另一种是N呏N分子平卧于表面,即侧配位。
反应性 在溶液中,分子氮配位于过渡元素前部的金属,所生成的双氮配合物是不稳定的,配位的可被还原为或。例如Mo、W等稳定双氮配合物中配位的还原产生氨的反应如下:
式中cis表示顺式;M为Mo或W;R为或;Me为甲基。
制法 1965年合成的钌配合物是用水合肼还原而制得。以后发现也可先形成,然后慢慢地分解,形成双氮配合物。双氮配合物也可直接由合成:
取代,显示出的活性。这种性质也在下列桥式配位化合物的合成反应中表现出来:
目前主要研究合成新的双氮配合物,将配位的双氮还原为氨,以及将反应后配合物再生等方面。
参考书目
E. Huheey, Inorganic 化学, Principles of Structure and Reactivity, 3rd ed., Harper \u0026 International Science,Cambridge,1983.
参考资料
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