最早的多核金属中的金属为四价金属元素,例如多硅烷、多锗烷、多锡烷和多
铅烷,可用MnR2n+2通式表达(M为金属,R为烷基)。成链的金属原子数随着周期数的增大而减少,五价金属原子之间成键倾向大大减小。
过渡金属(见
过渡元素)多核化合物除稀土金属(见
稀土元素)外,其他元素的多核金属已经合成出来,例如
羰基金属原子簇(见
原子簇金属化合物)等。根据原子之间的键距和红外光谱特征频率,同种金属原子之间相互成键,可以区分为M-M、M匉M、M呏M或多重金属键,例如:单键的力常数为0.5~1.5微达因/埃,双键的则为2.7微达因/埃,多重键达到3.5~4.5微达因/埃。
不同的金属原子之间成键多半是单键形式,例如:Cp(CO)3W - Mo(CO)3Cp、 Cp(CO)2Fe - Mn(CO)5、Cp(CO)2Fe-Co(CO)4,Cp为环戊二烯基。每个金属原子都能达到稳定的18电子构型。 金属原子之间通过桥连原子或多层夹心
配位体可以获得多核金属化合物,它们不含M-M键。铂系金属络合物(见
配位化合物)的成键方式为正方形平面络合物,如双(二甲基乙二肟)镍(Ⅱ)、【四氰基合铂(Ⅱ)】2-,金属原子之间键距接近2.85~3.25埃,从而形成M→M配键,四配位的金属分子平面互相重叠,成为以金属为脊椎的长链(见图),而且由于分子之间紧密堆积,成为导电体。这种金属之间的相互作用以铂为最大,电导率在金属脊椎方向达到2×102西/厘米。称为一维导体。
B.F.G.Johnson, ed.,Transition Metal Clusters,John Wiley & Sons,New York,1980.