Published October 1989 | Version v1
Report Restricted

Correlations between molecular structure and charge distribution in organometallic complexes of lanthanoids and actinoids

Description

The correlation between molecular structure and charge distribution was investigated in organometallic compounds of the lanthanoid (4f-) and actinoid (5f-) elements. These compounds are suitable models for two reasons: a) they are soluble in nonpolar solvents and b) in both series, there is a possibility for continuous variation of the ionic size of the central ion. Detailed investigation of several compound-classes with different molecular symmetry, has given important information concerning the influence of the molecular structure on the macroscopic charge distribution in the molecule. The anisotropy of the charge distribution in the molecule increases with decreasing of the molecular symmetry. Contrary to predictions previously discussed in the literature, it has been shown, that the molecular symmetry primarily does not depend on sterical interactions, but on the Coulomb-interaction between the central ion and the ligand. Using different models which take into account the molecular geometry and the charge distribution, it was possible to calculate the partial electrical moments between ligand and central ion for several coordinating atoms of the used ligands. The contribution of the f-electrons to the total charge distribution around the central ion can be quantitatively calculated from the molecular polarizability and the total charge distribution of the investigated molecule. (orig./RB)

Availability note (English)

MF available from INIS under the Report Number.

Abstract (German)

Die Zusammenhaenge zwischen der Molekuelstruktur und der Ladungsverteilung wurden an metallorganischen Komplexen der Lanthanoide und Actinoide mit mehreren Cyclopentadienylliganden untersucht. Solche Komplexe eignen sich aufgrund ihrer molekularen Loeslichkeit in unpolaren Loesungsmitteln und der kontinuierlichen Variation des Ionenradius des Zentralions innerhalb der Lanthanoiden- bzw. Actinoidenreihe. Die Beruecksichtigung verschiedener Verbindungsklassen unterschiedlicher Molekuelsymmetrie ermoeglicht die Aufklaerung des Einflusses einer Molekuelsymmetrieerniedrigung auf die makroskopische Ladungsverteilung der Molekuele. Durch die Erniedrigung der Molekuelsymmetrie nimmt die Anisotropie der Ladungsverteilung im Molekuel und damit die Dipolmomente zu. Es wurde gezeigt, dass die Molekuelgeometrie in erster Naeherung durch die Coulomb-Coulomb-Wechselwirkung zwischen den Liganden untereinander und zwischen den Liganden und dem Zentralion entsteht. Anhand verschiedener Modelle, die sowohl der Molekuelgeometrie als auch der Ladungsverteilung gerecht werden gelang die Berechnung zahlreicher Partialmomente zwischen Ligand und Zentralion, die als Mass fuer die Bindungsstaerke des Liganden ans Zentralion angesehen werden kann. Die Beitraege der f-Elektronen an der Gesamtladungsverteilung des Molekuels als Funktion der Elektronenkonfiguration des Zentralions wurde anhand der Molekuelelektronenpolarisierbarkeit, der Ladungsverteilung im Molekuel und unter Beruecksichtigung geeigneter diamagnetischer Referenzsubstanzen eindeutig nachgewiesen und quantitativ erfasst. (orig./RB)

Files

Restricted

The record is publicly accessible, but files are restricted to users with access.

Additional details

Additional titles

Original title (German)
Zusammenhaenge zwischen der Molekuelstruktur und Ladungsverteilung an metallorganischen Komplexen der Lanthanoide und Actinoide

Publishing Information

Imprint Pagination
348 p.
Report number
KFK--4623