第7章-二茂铁分子轨道.ppt

下面我们将用分子轨道理论来讨论它的化学键问下面我们将用分子轨道理论来讨论它的化学键问题 根据二茂铁的结构，铁与环间的距离较远根据二茂铁的结构，铁与环间的距离较远(166pm)，因此，，因此，(每个每个)环上的环上的C原子之间的作用原子之间的作用超过了超过了C与与Fe原子间的作用，因此二茂铁的分子原子间的作用，因此二茂铁的分子轨道可以按下面的顺序进行组合轨道可以按下面的顺序进行组合2021/6/41 首先是组成环戊二烯基的非定域分子轨道首先是组成环戊二烯基的非定域分子轨道 由由于于环环戊戊二二烯烯基基含含有有垂垂直直于于碳碳原原子子平平面面的的五五条条 p 轨轨道道，，由由这这五五条条p轨轨道道可可以以线线性性地地组组成成五五条条非非定定域域p 轨道 这些轨道的正负区域及节面数可表示如下这些轨道的正负区域及节面数可表示如下: 图图中中红红色色虚虚线线表表示示分分子子的的节节面面，，因因此此，，按按照照轨轨道道(图图形形)的的对对称称性性，，这这五五条条分分子子轨轨道道可可分分为为三三类类: 一一类类没没有有节节面面，，第第二二类类是是有有一一个个节节面面的的简简并并轨轨道道，，第第三三类类是是有有两两个个节节面面的的简并轨道。

显然这些轨道的能级随节面的增多而升高简并轨道显然这些轨道的能级随节面的增多而升高2021/6/42 用同样方法可以得到其他八条分子轨道用同样方法可以得到其他八条分子轨道 最后，由环戊二烯基的配体群轨道与最后，由环戊二烯基的配体群轨道与 Fe 原子的价电子轨道，原子的价电子轨道，按对称性匹配原则组合成成二茂铁的分子轨道，按对称性匹配原则组合成成二茂铁的分子轨道， 然然后后，，我我们们将将两两个个环环戊戊二二烯烯基基环环的的一一共共十十条条p 轨轨道道组组合合成成十十条条配配体体群群轨轨道道例例如如按按照照对对称称性性匹匹配配的的原原则则，，第第一一个个环环中中的的轨轨道道和和第第二二个个环环中中的的轨轨道道可可以以线线性性地地组组成成合合二二条条配配体体群群轨轨道道a1g和和a2u(g表示中心对称表示中心对称, u表示中心反对称表示中心反对称)2021/6/43Cp能级能级 Cp轨道对称性轨道对称性 Cp的分子轨道的分子轨道 Fe的原子轨道的原子轨道 Cp2Fe的分子轨道的分子轨道x2-y2 xy4个个3dyz xz2个个4p强成键MO (a)弱成键简并MO (e1)反键MO (e2)3dz2a1g4s1个个4p2021/6/44e2ua1ga2ue1ge1ue2ga1ga2ue1ue1ge2ga1ga1g﹡e1g﹡a2u﹡e2ue2g﹡e1u﹡4p a2u4p e1u4s a1g3d a1g3dyz, 3dzx, (e1g)3dx2-y2, 3dxy, (e2g)两个两个Cp配体轨道群配体轨道群10条原子轨道条原子轨道 (错位错位 D5d)8对对 成键轨道成键轨道 / 反键轨道反键轨道3个非键轨道（个非键轨道（1个用于成键；个用于成键；2个在反键）个在反键）二茂铁分子轨道二茂铁分子轨道铁原子轨道铁原子轨道Fe: 3d64s29个原子轨道个原子轨道10个个ππ轨道轨道g : 中心对称中心对称 gerad u : 非中心对称非中心对称 ungerada ：非简并：非简并 e: 二重简并二重简并 18个电子分别进入个电子分别进入8个成个成键轨道和一个非键轨道键轨道和一个非键轨道3dz22021/6/45部分资料从网络收集整理而来，供大家参考，感谢您的关注！。