四重键

四重键（英語：Quadruple bond），又稱四鍵或肆鍵，是以四對價電子在两个原子间形成的共價鍵，比常見的双键和三鍵更加复杂^[1]。过渡金属（如铼、锝、钨、钼和铬）最常形成稳定的四重键，涉及的配体多為π碱，而非π酸配体。

八氯二錸（[Re₂Cl₈]^2-）离子中，兩個錸原子以四重键的方式鍵結。

水合乙酸铬(II)和乙酸钼(II)二聚体的结构。

1844年，Eugène-Melchior Péligot第一个合成了含有四重键的化合物——${\displaystyle {\ce {Cr2(OAc)4(H2O)2}}}$（乙酸铬(II)）。但接下来的一个世纪内却没有人意识到其中成键的独特性。^[2]

1964年，弗蘭克·阿爾伯特·科頓以${\displaystyle {\ce {K2[Re2Cl8]*2H2O}}}$（八氯合二铼酸钾）為例，首次提出了四重键的概念。^[3]多數關於四重键的研究都是出於科頓和他的同事之手。

${\displaystyle {\ce {K2[Re2Cl8]*2H2O}}}$中${\displaystyle {\ce {Re-Re}}}$键长只有2.24Å。在分子轨道理论中，四重键以${\displaystyle \sigma ^{2}\pi ^{4}\delta ^{2}}$来描述，包括一个σ键、两个π键和一个δ键。

${\displaystyle {\ce {K4[Mo2Cl8]}}}$（八氯合二钼酸钾）与上述的${\displaystyle {\ce {K2[Re2Cl8]}}}$是等电子体。^[4]含钨四重键的例子则包括W₂(hpp)₄（英语：Ditungsten tetra(hpp)）。

参见

• 键级
• 五重键
• 六重键

参考资料

1. Radius, U.; Breher, F. To Boldly Pass the Metal–Metal Quadruple Bond. Angewandte Chemie International Edition. 2006, 45 (19): 3006–3010. doi:10.1002/anie.200504322.
2. Cotton, F. A.; Walton, R. A. “Multiple Bonds Between Metal Atoms” Oxford (Oxford): 1993. ISBN 0-19-855649-7.
3. Kuznetsov, V. G.; Koz'min, P. A. "The structure of (pyH)HReCl4" Zhurnal Strukturnoi Khimii 1963, 4, 55-62.
4. Girolami, G. S.; Rauchfuss, T. B. and Angelici, R. J., "Synthesis and Technique in Inorganic Chemistry," University Science Books: Mill Valley, CA, 1999.