Bonding and reactions in transition metal complexes

The majority of ligands have a lone pair of electrons in a filled spntype orbital that can overlap with a vacant metal ‘dsp’ orbital, derived from the vacant d, p, and s orbitals of the metal, to form a conventional two-electron two-centre σ bond. Ligands of this type increase the electron density on the central metal atom.

A bonding interaction is also possible between any filled d orbitals on the metal and vacant ligand orbitals of appropriate symmetry such as π* orbitals. This leads to a reduction of electron density on the metal and is known as back-bonding. An example would be a complex with carbon monoxide. Many metals form these complexes and they are known as metal carbonyls. The ligand (CO) donates the lone pair on carbon into an empty orbital on the metal while the metal donates electrons into the low-energy π* orbital of CO. Direct evidence for this back-bonding is an increase in the C–O bond length and a lowering of the infrared stretching frequency from the population of the π* orbital of the carbonyl.

When an unsaturated ligand such as an alkene approaches the metal sideways to form a π complex, similar interactions lead to bonding. The fi lled π orbitals of the ligand bond to empty d orbitals of the metal, while filled d orbitals on the metal bond to the empty π* orbitals of the ligand. The result is a π complex with the metal–alkene bond perpendicular to the plane of the alkene. The bond has both σ and π character.

Coordination to a metal by any of these bonding methods changes the reactivity of the ligands dramatically and this is exploited in the organometallic chemistry we will be discussing in the rest of the chapter. You do not need to understand all the bonding properties of metal complexes but you need to be able to count electrons, to recognize both σ and π complexes, and to realize that complexes show a balance between electron donation and electron withdrawal by the metal.

اخر الاخبار

اخبار العتبة العباسية المقدسة

شعبة متابعة الأداء تنظم محاضرة تربوية لمتطوعات مجمع العلقمي استعدادًا لزيارة الأربعين

شعبة الحرم الشريف تكثف استعداداتها لتقديم خدمات متنوعة لزائري الأربعين

قسم الشؤون الفكرية يفتتح محطتين ثقافيتين في ذي قار لخدمة زائري الأربعين

العتبة العباسية المقدسة تعقد ملتقى خاصًا لمنتسبيها العاملين في مراكز إرشاد التائهين خلال زيارة الأربعين

المزيد

الآخبار الصحية

علامات فارقة بين النوبة أو السكتة القلبية.. ماهي؟

الفلفل الأحمر.. سعرات حرارية منخفضة وفوائد صحية عديدة

8 أعراض إذا شعرت بها.. اذهب للطوارئ فورا !

تعرف على أكثر 8 أماكن اتساخا في المنزل

المزيد

الآخبار التكنلوجية

إنتاج الهيدروجين الأخضر في البحر.. هذه أحدث الدراسات

"ناسا" تخطط لبناء مفاعل نووي على سطح القمر !

ابتكار ومواهب وأموال.. مارك زوكربيرغ يعلن الحرب على أبل

عودة التعاون الفضائي بين روسيا وأميركا.. وبحث ملفات "هامة"

المزيد

مواضيع ذات صلة

Ligands can be attached in many different ways

The 18-electron rule

Transition metals extend the range of organic reactions

The Ritter reaction and the Beckmann fragmentation

Specific base catalysis

Specific acid catalysis

Entropy of activation

The kinetic isotope effect

Non-linear Hammett plots

A complete picture of the transition state from Hammett plots

Using the Hammett ρ values to uncover mechanisms

Reactions with small Hammett ρ values