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金属和金属表面的化学键研究金属化学键的理论方法有三:能带理论、价键理论和配位场理论，各自同的角度来说明金属化学键的特征，每一种理论都提供了一些有用的概念。三种理论，都可用特定的参量与金属的化学吸附和催化性能相关联，它们是相辅相成的。金属电子结构的能带模型和“d带空穴”概念金属晶格中每一个电子占用一个“金属轨道”。每个轨道在金属晶体场内有自己的能级。由于有N个轨道，且N很大，因此这些能级是连续的。由于轨道相互作用，能级一分为二，故N个金属轨道会形成2N个能级。电子占用能级时遵从能量原则和Pauli原则（即电子配对占用）。故在对零度下，电子成对从能级开始一直向上填充，只有一半的能级有电子，称为满带，能级高的一半能级没有电子，叫空带。空带和满带的分界处，即电子占用的高能级称为费米（Fermi）能级。
钌有许多不同的化合价。不同价态的铑可以与多种物质形成络合物，因此铑催化剂的种类非常丰富。大多数钌催化剂具有良好的催化性能，常用于加氢、异构化、氧化和CH活化反应。
通过分子内的Heck反应合成吲哚。DABCO作碱，在DMF中反应效果较好。Mori-Ban吲哚合成反应。含有烯丙胺结构的邻卤代苯胺发生分子的Heck反应制备吲哚的反应。Narasa-Heck环化反应。Murahashi偶联反应。Ullmann偶联反应。碘代芳烃在Cu ， Ni 或Pd 催化下进行自身偶联得到二芳基化合物的反应。Goldberg偶联反应。铜或铜盐催化下进行芳酰胺化的反应。此反应早由德国女化学家、Fritz Ullmann 的妻子 Irma Goldberg 发现。但此反应有一些缺点:反应温度一般是140℃，甚至更高；部分的反应需要一个摩尔或更多的铜参与反应；一般需要在高性而且毒性较大的溶剂中进行。近年来，利用合适的配体，把铜的使用量缩减到了催化量。该反应不需要使用昂贵的Pd金属，在经济性上是十分有优势的。
s轨道形成s带，d轨道组成d带，s带和d带之间有交迭。这种情况对于过渡金属如此，也十分重要。 s能级为单重态，只能容纳2个电子；d能级为5重简并态，可以容纳10个电子。如铜的电子组态为[Cu](3d10)(4s1)，故金属铜中d带电子是充满的，为满带；而s带只占用一半。镍原子的电子组态为[Ni] (3d5)(4s2)，故金属镍的d带中某些能级未被充满，称为“d带空穴”。“d带空穴”的概念对于理解过渡金属的化学吸附和催化作用是的，因为一个能带电子全充满时，它就难于成键了。
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