过渡金属络合物成键本质的分析的常用方法.pdfVIP

《化学通报》在线预览版 过渡金属络合物成键本质分析的常用方法 * 陈玉 ( 中国石油大学(北京)化学科学与工程学院 重质油国家重点实验室 北京 102249) 摘要 过渡金属络合物中过渡金属与配体间所形成的化学键的成键本质，可以在理论化学基础上，采用定量的方法进行分析。 本文重点以铁羰基络合物为例，对常用的分析方法，如自然键轨道方法(NBO)、电荷分解分析(CDA)、分子中的原子(AIM) 拓扑分析方法以及 ETS 和 EDA 能量分解方法等, 在应用中的优缺点进行了分析和评述。借助于这些方法提供的电荷、能量 和电子密度等配分项可以深刻认识和理解过渡金属-配体间形成的化学键的成键本质。 关键词 化学键本质 分解方法 过渡金属络合物 授受键 配分项 Methods of Analyzing the Nature of Chemical Bonding in Transition Metal Complexes Chen Yu (State Key Laboratory of Heavy Oil Processing, College of Chemistry and Chemical Engineering, China University of Petroleum, Beijing 102249 ) Abstract Some of the most popular theoretical methods used in analyzing the nature of chemical bonding in transition metal complexes, such as Natural Bond Orbital (NBO), Charge Decomposition Analysis (CDA), Atoms in Molecules (AIM) and Energy Decomposition Analysis (ETS / EDA), are briefly reviewed. It is shown by examples of iron carbonyl complexes that these different partitioning schemes were successfully applied for analyzing the bonding situation in the transition metal complexes under accurate quantum chemical calculations, and the progress has been made toward an understanding of the bonding interaction, especially for donor-acceptor complexes. Key words Nature of bonding, Analysis methods, Donor-acceptor bond, Transition metal complexes, Partitioning scheme 量子力学在化学领域的应用具有实验科学无法比拟的优越性。它在有机(小)分子的理论研究方面所达 到的高度准确性，不仅赢得了理论化学工作者的尊敬，同时也获得了实验化学家们的承认。应用量子力学 使人们通过计算和模拟就可以可靠地获得相关体系的几何参数、比较化学键的键能、预测和指认光谱数据 等等[1] 。不过对于较大的尤其是包含过渡金属的体系来说，电子结构(波函数) 的复杂性也是一个十分现实 的问题, 巨大的计算量使研究工作大多局限于较小的体系。近年来广泛采用的密度泛函方法(DFT)[2]和有效 势(ECP)[3]使问题得到一定程度的解决。例如，DFT 既考虑了