三角形双锥体分子几何结构

在化学中，三角形双锥体的形成是一种分子几何结构，中心有一个原子，在三角双锥体的四角还有5个原子。这是一个中心原子周围的键角不完全相同的几何形状（另见五边形双锥体），因为不存在5个终端原子位置相当的几何排列。这种分子几何的例子是五氟化磷（PF5），以及气相中的五氯化磷（PCl5）。轴向（或顶端）和赤道位置与中心原子结合的五个原子并不都是等价的，有两种不同类型的位置被定义。以五氯化磷为例，磷原子与三个相互成120°角的氯原子共享一个平面，处于赤道位置，还有两个氯原子在平面上方和下方（轴向或顶端位置）。根据分子几何学的VSEPR理论，轴向位置更拥挤，因为一个轴向原子有三个相邻的赤道原子（在同一个中心原子上），呈90°键角，而一个赤道原子只有两个相邻的轴向原子，呈90°键角。对于有五个相同配体的分子，轴向键的长度往往更长，因为配体原子不能像中心原子那样紧密地接近。举例来说，在PF5中，P-F键的轴向长度为158pm，赤道为152pm，而在PCl5中，轴向和赤道分别为214和202pm。在混合卤化物PF3Cl2中，氯占据了两个赤道位置，这表明氟具有更大的亲酸性或占据轴向位置的趋势。

一般来说，配体的亲缘性随着电负性的增加而增加，也随着π电子抽出能力的增加而增加，如Cl<F<CN的顺序。这两个因素都降低了中心原子附近成键区域的电子密度，因此轴向位置的拥挤就不那么重要了。与孤对有关的几何结构VSEPR理论还预测，中心原子上的配体被一对孤对价电子取代后，电子排列的一般形式不变，孤对现在占据了一个位置。对于有五对价电子的分子，包括成键对和孤对，电子对仍然排列在一个三角双锥体中，但一个或多个赤道位置没有连接到配体原子上，所以分子几何（仅对核而言）是不同的。

跷跷板分子几何学在四氟化硫（SF4）中发现，中心硫原子被四个氟原子包围，占据两个轴向位置和两个赤道位置，以及一个赤道孤对，在AXE符号中对应于一个AX4E分子。在三氟化氯（ClF3）中发现了一个T形的分子几何结构，这是一个AX3E2分子，氟原子在两个轴向和一个赤道位置，以及两个赤道孤对。

最后，三碘离子（I-3）也是基于一个三角双锥体，但实际的分子几何是线性的，末端的碘原子只在两个轴向位置，三个赤道位置被孤对电子占据（AX2E3）；这种几何的另一个例子是二氟化氙，XeF2。

具有三角双锥体几何结构的异构体能够通过一个被称为贝里假浮雕的过程进行相互转化。伪浮选在概念上类似于构象非对映体的运动，尽管没有完成完整的旋转。在假浮选过程中，两个赤道配体（这两个配体的键长都比第三个配体短）向分子的轴线移动，而轴向配体同时向赤道移动，形成一个持续的循环运动。假浮选在简单分子中特别明显，如五氟化磷（PF5）。