碱土羰基打破了规则

较重的第2族元素似乎比以前怀疑的更多地涉及它们的空d轨道成键。钙、锶和钡都能与一氧化碳形成18电子的八碳羰基配合物，与其他主族元素相比，更类似于过渡金属形成的配合物。新的结果挑战了以前的配位化学概念，并扩大了一个被广泛接受的规则的界限。

元素被分为主要族元素，包括元素周期表的s和p区，过渡金属(d区)和镧系元素和锕系元素(f区)。作为主要的族元素，Ca, Sr和Ba通常使用它们的s和p价轨道形成键，遵循“八隅体规则”，即原子倾向于以这样一种方式结合，即它们的价壳层中有8个电子。过渡金属带来了另外5个d轨道，必须被填满才能达到如此稳定的结构，导致这些元素有类似的18电子规则。

Gernot frenk来自德国马尔堡大学的研究人员和中国的同事现在已经证明了18电子原理并不局限于过渡金属。碱土配合物M(CO)的观测₈这表明，所有化学教科书中所教授的关于主族元素的八隅体规则对于某些原子并不成立。”在最近与Mingfei周在复旦大学，他分析了Ba(CO)的振动谱⁺和英国航空公司(有限公司)^{- - - - - -}结果让他很困惑。²“阳离子的C-O拉伸模式的信号引起了我的注意，因为相对于游离CO，它被转移到了更低的波数，”Frenking说。“我研究这种系统已经有20年了，我立刻意识到有些奇怪的事情正在发生。“理论分析证实了他的假设，即Ba原子在成键时使用的是d轨道，而不是s轨道或p轨道。以前也报道过Ba的类似行为，但只是在外来系统中。^3.

然后，研究人员在冷氖基质中生成了Ca、Sr和Ba与CO的配合物，并使用红外光谱分析了该体系。他们检测到8个CO配体的配合物排列在围绕金属中心的立方体角上。CO键的拉伸频率证实了金属与CO配体之间存在背键。“CO通过将最外层的两个电子捐赠给金属(称为σ-捐赠)来形成与金属的主要键，”解释道彼得Armentrout来自美国犹他大学。“但金属可以通过将金属电子贡献到CO上未占据的反键轨道上来反键。这削弱了CO键，可以通过光谱检测到。”亚门特劳特指出，每个配合物也都有两个未配对的电子。“这使他们喜欢O₂他说，这是这些分子具有活性的原因之一。