ADF Highlight：电荷密度和NMR解释Ni-元结键(Angew. Chem. Int. Ed.,2011)

参考文献：

W. Scherer, V. Herz, A. Bruck, C. Hauf, F. Reiner, S. Altmannshofer, D. Leusser, and D. Stalke, The Nature of β-Agostic Bonding in Late-Transition-Metal Alkyl Complexes Angew. Chem. Int. Ed. 50, 285 (2011)

为了确认β-元结键的性质，Scherer和同事合成了[(DCpH)Ni(d^tbpe)]⁺[BF₄]^– (DCp = dicyclopentadiene, d^tbpe =^tBu₂PCH₂CH₂P^tBu₂)，一种硬键β-元结化合物。结合实验和理论，对电子密度和NMR位移进行了研究。

为了更好地符合实验的结果，NMR计算有必要使用ADF中的hybrid GGA，并考虑自旋－轨道耦合。反铁磁 (σ^d)，顺磁 (σ^p)，spin-orbit (σ^SOC) 对前过渡金属和后过渡金属化合物屏蔽张量的贡献揭示出：元结H的¹H NMR化学位移主要由σ^p 决定，H的原子电荷和σ^d 对各种模型体系几乎保持为常数。‘hydridic shift’项解释高场偏移因此就是不正确的了。实验的电荷密度分析与ADF的AIM计算结果完美地相符，有助于进一步将β-元结相互作用归类。

对于后过渡金属化合物，在M-H键区域显著地产生电子密度，消耗了一个C-H键。分子轨道（MO）分析揭示出：对于金属 -烯烃体系，后过渡金属β-元结键使用经典的Dewar-Chatt-Duncanson模型能够被描述的很好。争议是M←L σ-donation项。

使用ADF的功能：AIM, spin-orbit coupling NMR, bonding analysis