В химии квадратная плоская молекулярная геометрия описывает стереохимию (пространственное расположение атомов), которая принята некоторыми химическими соединениями . Как следует из названия, молекулы этой геометрии имеют свои атомы, расположенные по углам.
Многочисленные соединения принимают эту геометрию, примеры особенно многочисленны для комплексов переходных металлов. Соединение благородного газа тетрафторид ксенона принимает эту структуру, как предсказано теорией VSEPR . Геометрия преобладает для комплексов переходных металлов с конфигурацией d 8 , которая включает Rh(I), Ir(I), Pd(II), Pt(II) и Au(III). Известные примеры включают противораковые препараты цисплатин , [PtCl 2 (NH 3 ) 2 ] и карбоплатин . Многие гомогенные катализаторы являются квадратными плоскими в состоянии покоя, такие как катализатор Уилкинсона и катализатор Крэбтри . Другие примеры включают комплекс Васки и соль Цейзе . Некоторые лиганды (такие как порфирины ) стабилизируют эту геометрию.
Общая диаграмма расщепления d-орбитали для квадратных плоских (D 4h ) комплексов переходных металлов может быть получена из общей октаэдрической (O h ) диаграммы расщепления , в которой орбитали d z 2 и d x 2 − y 2 вырождены и имеют более высокую энергию, чем вырожденный набор орбиталей d xy , d xz и d yz . Когда два аксиальных лиганда удаляются для создания квадратной плоской геометрии, орбиталь d z 2 перемещается ниже по энергии, поскольку отталкивание электронов с лигандами на оси z больше не присутствует. Однако для чисто σ-донорных лигандов орбиталь d z 2 все еще имеет более высокую энергию, чем орбитали d xy , d xz и d yz из-за торообразной доли орбитали d z 2 . Он несет электронную плотность на осях x и y и, следовательно, взаимодействует с заполненными лигандными орбиталями. Орбитали d xy , d xz и d yz обычно представляются как вырожденные, но они должны расщепляться на два различных энергетических уровня относительно неприводимых представлений точечной группы D 4h . Их относительное упорядочение зависит от природы конкретного комплекса. Кроме того, расщепление d-орбиталей нарушается π-донорными лигандами в отличие от октаэдрических комплексов . В квадратно-плоском случае сильно π-донорные лиганды могут привести к тому, что d xz и d yz орбитали будут иметь более высокую энергию, чем d z 2 орбиталь, тогда как в октаэдрическом случае π-донорные лиганды влияют только на величину расщепления d-орбитали, а относительное упорядочение орбиталей сохраняется. [1]