Shape and Symmetry of Heptacoordinate Transition-Metal Complexes: Structural Trends

Authors

  • David Casanova M. Sc.,

    1. Departament de Química Inorgànica and Centre de Recerca en Química Teòrica (CeRQT) Universitat de Barcelona Diagonal 647, 08028 Barcelona, Spain, Fax: (+34) 93-490-7725
    Search for more papers by this author
  • Pere Alemany Dr,

    1. Departament de Química Física and Centre de Recerca en Química Teòrica (CeRQT) Universitat de Barcelona Diagonal 647, 08028 Barcelona, Spain
    Search for more papers by this author
  • Josep M. Bofill Dr,

    1. Departament de Química Orgànica and Centre de Recerca en Química Teòrica (CeRQT) Universitat de Barcelona Diagonal 647, 08028 Barcelona, Spain
    Search for more papers by this author
  • Santiago Alvarez Prof.

    1. Departament de Química Inorgànica and Centre de Recerca en Química Teòrica (CeRQT) Universitat de Barcelona Diagonal 647, 08028 Barcelona, Spain, Fax: (+34) 93-490-7725
    Search for more papers by this author

Abstract

The stereochemistries of heptacoordinate transition-metal complexes are analyzed by using continuous symmetry and shape measures of their coordination spheres. The distribution of heptacoordination through the transition-metal series is presented based on structural database searches including organometallic and Werner-type molecular complexes, metalloproteins, and extended solids. The most common polyhedron seems to be the pentagonal bipyramid, while different preferences are found for specific families of compounds, as in the complexes with three or four carbonyl or phosphine ligands, which prefer the capped octahedron or the capped trigonal prism rather than the pentagonal bipyramid. The symmetry maps for heptacoordination are presented and shown to be helpful for detecting stereochemical trends. The maximal symmetry interconversion pathways between the three most common polyhedra are defined in terms of symmetry constants and a large number of experimental structures are seen to fall along those paths.

Abstract

Les estereoquímiques dels complexos de metalls de transició heptacoordinats han estat analitzades emprant les mesures contínues de simetria i de forma de llurs esferes de coordinació. Es presenta la distribució de l'heptacoordinació al llarg de les sèries de metalls de transició, d'acord amb els resultats de cerques de bases de dades estructurals que inclouen complexos moleculars organometàllics i de tipus Werner, així com metal⋅loproteïnes i sòlids estesos. El políedre més comú sembla ser la bipiràmide pentagonal, mentre que per famílies concretes de compostos es troben diferents preferències, com en el cas dels complexos amb tres o quatre lligands carbonil o fosfina, que prefereixen l'octaedre cofiat o el prisma trigonal cofiat. Es presenten els mapes de simetria per a l′heptacoordinació i es mostra que aquests poden ser d′utilitat per detectar tendències estereoquímiques. Els camins de màxima simetria per a la interconversió dels tres políedres més comuns es defineixen en funció d'unes constants de simetria i es troba que un gran nombre d'estructures experimentals es situen al llarg d'aquests camins.

Ancillary