O CO é um ácido de Lewis?

O monóxido de carbono é um excelente ligante para os metais de transição com baixa valência. Por quê?

A formulação usual de Lewis é, #:C-=O:#. Dada a ligação tripla, há uma carga negativa formal no carbono e uma carga positiva formal no oxigênio. Quando o monóxido de carbono se liga a um centro de metal de transição, geralmente o #C# é o átomo doador. Agora, se o metal já estiver em um estado de baixa oxidação, é improvável uma coordenação adicional com outros doadores, a menos que o metal possa redistribuir (ou seja, doar novamente) a densidade de elétrons para o ligante. Os orbitais anti-ligação vagos no monóxido de carbono são a simetria certa para aceitar a densidade de elétrons de metais cheios d -orbitais.

Por essas razões, o monóxido de carbono (e o íon cianeto isoeletrônico) são conhecidos como #pi#-ácidos.

O HOMO do monóxido de carbono (acima) é o orbital do doador; é concebida para ser ocupada e desvia a densidade de elétrons em direção ao centro do metal. É improvável uma ligação adicional de monóxido de carbono, a menos que o metal possa doar alguma densidade de elétrons; e existe um mecanismo para esse processo, na medida em que os orbitais anti-ligação no monóxido de carbono (abaixo) são DESOCUPADOS e possuem energia e simetria apropriadas para receber a densidade de elétrons do material não axial preenchido #d# orbitais (#d_(xy)#, #d_(xz)#, #d_(yz)#) do centro de metal:

Ambas as imagens eram deste local.

Essa doação reversa é ANTI-LIGAÇÃO no que diz respeito ao ligante de monóxido de carbono; portanto, sua frequência de alongamento IR cai do #2100# #cm^-1# do gás livre para abaixo #1900# #cm^-1# ou inferior. Agora, enquanto a interação está ligando em relação ao ligante de monóxido de carbono, a interação está ligada em relação ao #M-CO# ligação na medida em que a densidade eletrônica foi compartilhada entre o metal e o ligante.

Como o monóxido de carbono ligado demonstrou aceitar a densidade de elétrons, é comumente conhecido como #pi#ligante ácido. Existem muitos complexos de metais de transição zerovalentes com a fórmula #M(CO)_6# or #M(CO)_4#.