hce_tcu
115年
化學
第 7 題
乙醯丙酮(acetylacetone, 縮寫為 acacH)常在失去一個質子後得到乙醯丙酮陰離子(acac⁻)，可與過渡金屬生成錯合物，其形式如下圖所示：
M 為過渡金屬。請問下列何者金屬錯合物具有光學活性(optically active)？
M 為過渡金屬。請問下列何者金屬錯合物具有光學活性(optically active)？
- A $cis\text{-}Cr(acac)_2(H_2O)_2$
- B $trans\text{-}Cr(acac)_2(H_2O)_2$
- C $Cu(acac)_2$
- D $V(acac)_2$
思路引導 VIP
請試著想像一個八面體（就像上下各疊一個四角錐）。如果我們用兩條繩子（雙牙配基）分別跨過相鄰的稜邊，與跨過相對（一上一下）的稜邊相比，哪一種排列方式會讓這個物體看起來像「螺旋槳」一樣，無論怎麼轉動都沒辦法讓它在鏡子裡的影像跟自己完全重疊呢？
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AI 詳解
AI 專屬家教
恭喜你答對了！你能精準選出 (A)，代表你對錯合物的空間結構以及光學活性（Optically Active）的判定標準掌握得非常透徹，這在配位化學中是非常核心的觀念。
對稱性與光學活性的判讀
這題的核心在於判斷分子是否具有對稱面（Plane of symmetry）或對稱中心（Center of inversion）。乙醯丙酮陰離子 ($acac^-$) 是一個對稱的雙牙配基（Bidentate ligand）。在選項 (A) 的 $cis\text{-}Cr(acac)_2(H_2O)_2$ 中，兩個雙牙配基與中心金屬形成八面體結構時，由於其「順式」排列方式，會使分子失去對稱面與對稱中心，結構如同螺旋槳一般具有手性，無法與其鏡像重合。而 (B) 選項的 $trans$ 結構，因為兩組配基對稱分布於兩側，存在對稱中心，故不具光學活性；(C) 與 (D) 選項的四配位錯合物在對稱雙牙配基環境下，通常具有對稱面。
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