第7章-二茂铁分子轨道
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这些轨道的正负区域及节面数可表示如下:
图中红色虚线表示分子的节面，因此，按照轨道(图 形)的对称性，这五条分子轨道可分为三类: 一类没有节面 ，第二类是有一个节面的简并轨道，第三类是有两个节面 的简并轨道。显然这些轨道的能级随节面的增多而升高。
2
然后，我们将两个环戊二烯基环的一共十条p轨道组合成 十条配体群轨道。例如按照对称性匹配的原则，第一个环中的 轨道和第二个环中的轨道可以线性地组成合二条配体群轨道a1g 和a2u(g表示中心对称, u表示中心反对称)。
++
++
+ +++ +
+
+
+
a1g
+
++
++ +
++
++ +
+
a2u
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 Fe 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，
3
Cp能级 Cp轨道对称性 Cp的分子轨道 Fe的原子轨道 Cp2Fe的分子轨道
反键MO (e2)
10个π轨道
8对 成键轨道 / 反键轨道
3个非键轨道（1个用于成键；2个在反键）
5
a2u a1g
e﹡2g
e﹡1u
e2u
a﹡2u
e﹡1g
a﹡1g
a1g
e2g
e1u e1g
a2u a1g
铁原子轨道
Fe: 3d64s2 9个原子轨道
4p e1u 4p a2u
4s a1g
3d a1g
3dz2
3dx2-y2, 3dxy, (e2g)
3dyz, 3dzx, (e1g)
18个电子分别进入8个成 键轨道和一个非键轨道
3dz 2
a1g
x2-y2 xy
弱成键简并MO (e1) 强成键MO (a)
4个3d yz xz 2个4p 1个4p
4s
4
二茂铁分子轨道
两个Cp配体轨道群
10条原子轨道 (错位 D5d)
e2u e2g
g : 中心对称 gerad u : 非中心对称 ungerad a ：非简并 e: 二重简并
e1g e1u
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 (166pm)，因此，(每个)环上的C原子之间的作用 超过了C与Fe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。
1
首先是组Hale Waihona Puke Baidu环戊二烯基的非定域分子轨道。 由于环戊二烯基含有垂直于碳原子平面的五条 p 轨道，由这五条p轨道可以线性地组成五条非定域p 轨道。
图中红色虚线表示分子的节面，因此，按照轨道(图 形)的对称性，这五条分子轨道可分为三类: 一类没有节面 ，第二类是有一个节面的简并轨道，第三类是有两个节面 的简并轨道。显然这些轨道的能级随节面的增多而升高。
2
然后，我们将两个环戊二烯基环的一共十条p轨道组合成 十条配体群轨道。例如按照对称性匹配的原则，第一个环中的 轨道和第二个环中的轨道可以线性地组成合二条配体群轨道a1g 和a2u(g表示中心对称, u表示中心反对称)。
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a1g
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a2u
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 Fe 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，
3
Cp能级 Cp轨道对称性 Cp的分子轨道 Fe的原子轨道 Cp2Fe的分子轨道
反键MO (e2)
10个π轨道
8对 成键轨道 / 反键轨道
3个非键轨道（1个用于成键；2个在反键）
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a2u a1g
e﹡2g
e﹡1u
e2u
a﹡2u
e﹡1g
a﹡1g
a1g
e2g
e1u e1g
a2u a1g
铁原子轨道
Fe: 3d64s2 9个原子轨道
4p e1u 4p a2u
4s a1g
3d a1g
3dz2
3dx2-y2, 3dxy, (e2g)
3dyz, 3dzx, (e1g)
18个电子分别进入8个成 键轨道和一个非键轨道
3dz 2
a1g
x2-y2 xy
弱成键简并MO (e1) 强成键MO (a)
4个3d yz xz 2个4p 1个4p
4s
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二茂铁分子轨道
两个Cp配体轨道群
10条原子轨道 (错位 D5d)
e2u e2g
g : 中心对称 gerad u : 非中心对称 ungerad a ：非简并 e: 二重简并
e1g e1u
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 (166pm)，因此，(每个)环上的C原子之间的作用 超过了C与Fe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。
1
首先是组Hale Waihona Puke Baidu环戊二烯基的非定域分子轨道。 由于环戊二烯基含有垂直于碳原子平面的五条 p 轨道，由这五条p轨道可以线性地组成五条非定域p 轨道。