双核化合物PdW(μ-Ph_2Ppy)_2(μ-CO)(CO)_2Cl_2·0.7CH_2Cl_2的合成和晶体结构

合成了新型具有Pd—W键的双核化合物PdW(μ-Ph_2Ppy)_2(μ-CO)(CO)_2Cl_2·0.7CH_2Cl_2(Ph_2Ppy为2-二苯基膦基吡啶)。首次测定了具有Pd—W键化合物的晶体及分子结构,该晶体空间群为P2_1/C,晶胞参数:a=14.616(3),b=15.289(1),c=17.676(1),β=97.29(1)°和Z=4。最终R值为0.081。 钯原子为d~9五配位构型,钨原子为d~5七配位构型,两者形式氧化数均为+1。Pd—W键距为2。819(5)。该分子为手性分子,属C_1点群。     

具有Lindqvist结构的[Mo6O19]2-化合物及其二钨取代物的电子性质和稳定性的理论研究

采用密度泛函理论研究了具有Lindqvist结构的[Mo6O19]2-及其两个钨原子取代化合物的电子性质和稳定性, 计算得到的几何数据和实验值符合得很好. 从Mulliken电荷分布、键能大小以及轨道性质的分析可以得出结论, 当两个钨原子在邻位取代钼原子时所得到的取代产物([4,5-W2Mo4O19]2-)比当两个钨原子在对位取代钼原子时所得到的产物([4,6-W2Mo4O19]2-)更稳定, 而[4,5-W2Mo4O19]2-的反应活性比[4,6-W2Mo4O19]2-的大.     

Lindqvist型[M6-nMonO19]p-阴离子（M=W,Nb,Ta）电子性质的密度泛函理论研究

采用密度泛函理论方法探讨了取代Mo原子对[W6-nMonO19]2-,[Nb6-nMonO19]p-和[Ta6-nMonO19]p-体系的M—Ot(M=W,Nb,Ta)键的活化作用.计算结果表明,随着取代Mo原子数的增多,[M6-nMonO19]2-(M=W,Nb,Ta)中M—Ot键的键能逐渐减小,因此Mo原子的引入使M—Ot键活化.在[W6-nMonO19]2-中,Mo—Ot键的键能小于W—Ot键的键能,因此,Mo—Ot键比W—Ot键易断裂,与实验结果一致.而在[Nb6-nMonO19]p-和[Ta6-nMonO19]p-体系中,Mo—Ot键的键能大于M—Ot(M=Nb,Ta)键的键能.Nb和Ta原子的端氧Ot的电荷大于Mo原子的端氧Ot的电荷,初步预测,当[Nb6-nMonO19]p-和[Ta6-nMonO19]p-与有机胺反应时,Nb—Ot和Ta—Ot键优先断裂,易与有机胺的氮原子成键.     

密度泛函研究双核Mn~Ⅱ取代的杂多酸[Mn_2~Ⅱ(X~(n )Mo_9O_(33))_2]_2~((n-10)-)(X=P~Ⅴ,As~Ⅴ,Se~Ⅵ)的磁耦合交换作用

运用密度泛函理论结合对称性破缺方法(DFT-BS)研究了双锰取代的三明治型多酸阴离子[Mn2II(Xn Mo9O33)2]2(n-10)-(X=PV,AsV,SeVI)的磁交换作用.计算得到的磁交换耦合常数(J)为负值,表明在这类体系中存在反铁磁交换作用;进一步从几何,自旋密度分布和前线轨道组成方面分析了中心杂原子X对磁交换耦合的影响,结果表明随着随着中心杂原子X的改变(PV–AsV–SeV),影响到中心双核锰和桥氧构成的磁簇的结构,Mn1···Mn2距离有所增大,Ob···Ob距离有所缩短,从而减弱了超交换途径的有效性,反铁磁耦合常数J的数值依次减小.     

[SiMo_2~(Ⅴ)Mo_(10)~(Ⅵ)O_(40)]~(6-)及其钒取代物的量子化学研究

采用SCC－DV－Xα方法对α－Keggin结构硅钼二电子还原态杂多蓝阴离子［SiMo2（V）Mo10（VI）O40］6-和它的混合型钒取代物［SiV2（V）Mo10（VI）O40］6-进行了量子化学计算，获得了轨道能级、费米能级、各原子价电子布居、自由价态密度分析和分子轨道成分等信息．理论分析表明该杂多阴离子中所有原子Si、Mo、V、Oa、Ob、Oc和Od都参与反应，Oc和Od的成键能力较强，化学活性较大，有力地支持了实验结果．中心硅氧四面体结构发生畸变很小，但构成三金属簇的八面体结构都发生了较明显的畸变，其整体仍然保持α－Keggin结构．钒的取代增强了Mo2VO13三金属族中Od的活性．预测这两种杂多阴离子都有被继续还原和取代的趋势，[SiMo2(V)Mo10(VI)O40]6-的趋势更强．     

Nd_(1-y)Dy_yFe_(11-x)TiM_x(M=Mo,Si)系列化合物中Mo,Si元素的掺杂对其结构及磁性能的影响

通过电弧方法制备了一系列的Nd1-yDyyFe11-xTiMx(M=Mo,Si)型稀土过渡金属化合物,并且通过X射线衍射和中子衍射对其晶体结构进行了研究.实验发现,Nd1-yDyyFe11-xTiMx(M=Mo,Si)系列中化合物主要结构为ThMn12-type(1︰12相).Dy取代Nd没有明显影响1︰12相形成的含量.在Nd0.5Dy0.5Fe11-xTiMx(M=Mo,Si)系列中,当x≤0.8时Nd0.5Dy0.5Fe11-xTiMox化合物主要呈ThMn12-type晶形,当x0.8时,化合物中1︰12相的含量降至80%以下;对于Nd0.5Dy0.5Fe11-xTiSix,当x≤0.6时,Nd0.5Dy0.5Fe11-xTiSix化合物主要呈ThMn12-type晶形,当x0.6时,化合物中1︰12相的含量降至90%以下但保持在80%以上.在不同的化合物中,稳定元素的含量不同.ThMn12-type相的百分含量随着Mo和Si取代Fe含量的增加而减小,意味着Mo和Si取代更多的Fe时,ThMn12-type相将变得不稳定.Nd0.5Dy0.5Fe11-xTiMox化合物的晶格参数a和c以及晶胞体积V随着Mo(x)含量的增加呈线性增加是因为Mo的原子半径比其中的Fe的大;而Nd0.5Dy0.5Fe11-xTiSix合金的晶格参数a和c以及晶胞体积V随着Si(x)含量的增加呈线性减小是因为Si的原子半径比其中的Fe的小.在NdyDy1-yFe11-xTiMx(M=Mo,Si)中,因为Ti和Mo的半径比Fe大而Si的半径比Fe小,所以Ti和Mo原子优先占据8i晶位,Si原子优先占据8j和8f晶位.在化合物RFe12-xMx中,居里温度由T-T交换作用决定的,由于T-T交换作用依赖于T-T原子距离,因此其他元素对Fe的取代导致了居里温度的改变.磁性测量表明Mo或Si取代Fe均导致居里温度的降低.     

从Badger和Gordy经验公式定性探讨红外光谱(IR)与分子结构的关系

应用分子结构理论将诱导、共轭、氢键、环、场等效应转换为对振动键的价键数。电负性、核间距(N、x、d)的影响,从而将多原子分子简化为双原子分子模式。应用Badger-Cordy经验公式(1)系统分析了由C,H,O,N组成的多原子分子中各类键伸缩振动IR特征吸收峰的区域范围。(2)定性地阐明了分子结构与红外光谱的关系,探索了解析红外光谱的简易方法。     

聚烯丙硫醇/丙烯酸甲酯羰基铑(Ⅰ)配合物的分子内取代反应

合成了一种新的含有S、O未配位原子的高分子顺二羰基铑配合物 ,用IR和XPS数据研究了其分子内羰基取代反应 ,结果表明在遇热且无CO保护下S、O与铑形成的弱的S→Rh、O→Rh键可取代强的Rh→Cπ键 ,形成稳定的四配位结构 ,从而保护了铑不因末端羰基脱落而分解 ,提高了它的稳定性 ;其分子内取代反应是可逆的 ,在CO气氛下该结构又能够回复到二配位结构     

含低价钼的双核化合物(Et_4N)_2[(CO)_4Mo(μ-S)_2MOS_2]和(Et_4N)_2[(CO)_4Mo(μ-S)_2WS_2]的合成及晶体结构

用新方法合成并测定了含Mo(0)的双核化合物(Et_4N)_2[(CO)_4Mo(μ-S)_2MOS_2](Ⅰ)和(Et_4N)_2[(CO)_4Mo(μ-S)_2WS_2](Ⅱ)的晶体结构.Ⅰ和Ⅱ空间群均为Pbcm,Ⅰ的a=1.8403(2)nm,b=1.1963(1)nm,c=1.3482(1)nm,Z=4,R=0.042;Ⅱ的a=1.8453(2)nm,b=1.2004(2)nm,c=1.3494(3)nm,Z=4,R=0.032,Ⅰ和Ⅱ的阴离子均为以Mo(0)为中心的八面体和以Mo(Ⅵ)(或W)为中心的四面体共边且以μ-S连接,Mo(μ-S)2M(M=Mo,W)共平面.其中Mo—Mo键距为0.2992(2)nm,Mo—W为0.30330(8)nm,并发现其Fourier IR中Mo(0)-Sb键的v=424.3 cm~-1。     

ZrW_(1.7)~ⅥW_(0.3)~ⅤO_7H_(0.3)(OH)_2·2H_2O的合成与表征

分别利用微乳液水热法和酸蒸气水热法合成了杂多蓝化合物 Zr W 1 .7W 0 .3O7H0 .3( OH) 2 · 2 H2 O.XRD测定结果表明 ,该化合物与 Zr Mo2 O7( OH) 2 · 2 H2 O具有相同晶体结构类型 .使用 Rietveld方法对产物进行了结构精修 ,并计算出了键参数和键价 .运用 EPR技术测定了该化合物中 W的价态 ,并利用 XPS能谱测定了 W /W 的比例 .利用价键和规则 ,指出 Zr W 1 .7W 0 .3O7H0 .3( OH) 2 · 2 H2 O中的 W— O3— H0 .1 5存在羟基化现象 ,并对杂多蓝化合物的红外吸收光谱进行了指认 .     

Ti(O-i-Pr)4-NaNp-N2固氮体系在PtCl2(PPh3)2存在下和H2的反应

1975年Chatt等采用质子酸对稳定的钼钨分子氮络合物进行还原质子化反应,取得了生成氨的结果.我们在1979年开展了过渡金属氢化物与稳定和不稳定的分子氮络合物反应的研究,同样也取得了生成氨的结果.这个结果为在温和条件下H_2和配位氮分子氢化反应制取氨准备了实验基础.采用的稳定分子氮络合物有[Mo(N_2)_2(dppe)_2](Ⅰ),trans-[Mo(N_2)_2(PMePh_2)_4](Ⅱ);不稳定固氮体系有[Ti(O-i-Pr)_4-NaNp-N_2]     

三核钼原子簇化合物研究——Mo_3(μ_3-S)(μ_2-S_2)_3[S_2P(OEt)_2]_3Cl的晶体与分子结构

本文所研究的化合物为草黄色晶体,属三斜晶系,空间群为P1;晶胞参数:a=11.570(2)A,b=13.093(1)A,c=14.399(2)A,a=102.62(1)°,β=102.15(1)°,γ=111.87(1)°;单胞体积为1870(1)A~3,z=2,Dc=1.960g·cm~(-3).晶体结构通过重原子法及差值Fourier合成解出,经多轮全矩阵最小二乘方修正,最终偏离因子R值为0.055.结果表明,晶体结构是由中性三核钼簇分子所组成.分子中三个Mo原子成等边三角形排布,Mo—Mo平均键长为2.725(3)A,相当于Mo—Mo单键的距离.在三角形面的一方,有一个μ_3~(—S)原子将这三个Mo原子桥联起来,形成单帽三核簇.另外,每两个Mo原子之间有一个S_2基因,起二重桥基的作用.每个Mo原子还由一个[S_2P(OEt)_2]~-基团的两个S原子配位,从而达到畸变五角双锥七配位。     

金属键有机化合物的研究——η~5-取代环戊二烯基三羰基钼(钨)二聚体的合成

通过Fe_2(SO_4)_3醋酸水溶液与η~5-取代环戊二烯基三羰基钼(钨)的钠盐或锂盐(η~5-RC_5-H_4)(CO)_3MNa(Li)之间的相互作用,合成了9个η~5-取代环戊二烯基三羰基钼(钨)二聚体[(η~5-RC_5H_4)(CO)_3M]_2(M=Mo,W; R=C(O)Me,CO_2Me,CO_2Et,n-Bu,Me_3Si),并用C/H分析,IR、~1H NMR及MS表征了它们的结构.     

一系列多核Mo(W)-Cu(Ag)-S簇合物的低热固相合成、成簇规律和机理的研究

本文报道了一系列多核Mo(W)-Cu(Ag)-S族合物的低热固相合成, 发现硫代钼(钨)酸铵与铜(银)的成簇规律主要与固相反应温度密切相关, 提出了四核至七核Mo(W)-Cu(Ag)-S簇合物的可能成簇机理。     

三核簇合物(Et_4N)_2[(CO)_4MoS_2MoS_2Mo(CO)_4]和(Et_4N)_2[(CO)_4MoS_2WS_2Mo(CO)_4]的合成及晶体结构

合成了含Mo(O)的三核化合物(Et_4N)_2.[(CO)_4Mo(μ-S)_2Mo(μ-S)_2Mo(CO)_4](Ⅰ)和(Et_4N)_2[(CO)_4Mo(μ-S)_2W(μ-S)_2Mo(CO)_4](Ⅱ),测定了(Ⅰ)的晶体结构.Ⅰ属单斜晶系,空间群P2_1/c,a=22.790(5),b=8.701(1),c=17.764(5)(?).γ=94.09(2)°,Z=4,最终R=0.045.Ⅰ的阴离子中,三个Mo间键角175°,接近共线.整个阴离子可以看作是由2个以Mo(0)为中心的八面体和1个以Mo(Ⅵ)为中心的准四面体分别共用一条边(各由2个μ-S原子连线所成)组成的结构.Mo-Mo-Mo键距分别是2.998(1)和3.000(1),Mo(μ-S)_2Mo共平面.     

茂金属配合物[(eat5-C5H4R)Mo(CO)3 ]2(R: SiMe3 ,Si2Me5)的电子结构研究

运用G98W,采用Lanl2dz基组,对茂金属配合物[(eat5-C5H4R)Mo(CO)3]2 (R: SiMe3, Si2Me5)进行从头算研究,探讨配合物结构单元的稳定性、分子轨道能量、原子净电荷布居规律,以及一些前沿分子轨道的组成特征等,结果表明,标题配合物结构在能量上是稳定的,作为结构单元而存在.     

过渡金属双核化合物Cr_2(O_2CH)_4、Mo_2(O_2CH)_4及CrMo(O_2CH)_4的从头计算研究

用从头计算方法研究双核过渡金属化合物Cr_2(O_2CH)_4、MO_2(O_2CH)_4及CrMo(O_2CH)_4的金属—金属多重键性质,计算优化键长与实验值符合很好,原子布居表明Mo_2(O_2CH)_4和CrMo(O_2CH)_4中Mo—Mo、Cr—Mo键分别为σ~2π~4δ~2与σ~2δ~2π~4四重键,同时金属-d与氧和碳-p电子间的电荷重叠对分子稳定有相当贡献。对Cr_2(O_2CH)_4在优化键长下3种组态σ~2δ~2δ~(*2)σ~(*2)、π~4π~(*4)及σ~2δ~2π~4的电子结构、原子布居、总能量及电离能的计算进行比较,讨论了Cr—Cr的成键性质,指出描述Cr—Cr间金属多重键本质必须考虑电子相关效应的影响。     

密度泛函研究双核Mn^Ⅱ取代的杂多酸[Mn2^Ⅱ（X^n＋Mo9O^33）2]2^（n-10）-（X=P^Ⅴ,As^Ⅴ,Se^Ⅵ）的磁耦合交换作用

运用密度泛函理论结合对称性破缺方法（DFT-BS）研究了双锰取代的三明治型多酸阴离子[Mn2^Ⅱ（X^n＋Mo9O^33）2]2^（n-10）-（X=P^Ⅴ,As^Ⅴ,Se^Ⅵ）的磁交换作用.计算得到的磁交换耦合常数（J）为负值,表明在这类体系中存在反铁磁交换作用;进一步从几何,自旋密度分布和前线轨道组成方面分析了中心杂原子X对磁交换耦合的影响,结果表明随着随着中心杂原子X的改变（P^V–As^V–Se^V）,影响到中心双核锰和桥氧构成的磁簇的结构,Mn1…Mn2距离有所增大,Ob…Ob距离有所缩短,从而减弱了超交换途径的有效性,反铁磁耦合常数J的数值依次减小.     

过渡金属M (M=Cu,Ag, Au)对X…Cl (X = F,Cl, Br)卤键相互作用强度的影响

采用量子化学方法,通过MCH2X…ClF(M=Cu,Ag,Au;X=F,Cl,Br)和CH3X…ClF两类复合物的对比,探讨了过渡金属对卤键相互作用强度的影响.CH3X…ClF复合物只有卤键相互作用,而优化MCH2X…ClF复合物除了得到一种只含有卤键相互作用的构型外,还得到一种含有过渡金属和Cl原子相互作用的稳定构型.含有过渡金属的复合物稳定性明显增加,Ag取代的复合物稳定性增加最为明显,Cu次之,Au最不明显.X原子最负分子表面静电势(MEP)减小是复合物稳定性增加的根本原因.利用自然键轨道(NBO)及分子中原子(AIM)分析进一步对体系的分子间相互作用进行了探讨.二阶稳定化能与键鞍点处拓扑性质的计算结果与相互作用能符合得很好.     

甲硫醇在Cu(111)表面的解离吸附: 密度泛函理论研究

采用基于密度泛函理论的第一性原理方法和平板模型研究了CH₃SH分子在Cu(111)表面的吸附反应.系统地计算了S原子在不同位置以不同方式吸附的一系列构型, 第一次得到未解离的CH₃SH分子在Cu(111)表面顶位上的稳定吸附构型,该构型吸附属于弱的化学吸附, 吸附能为0.39 eV. 计算同时发现在热力学上解离结构比未解离结构更加稳定. 解离的CH₃S吸附在桥位和中空位之间, 吸附能为0.75-0.77 eV. 计算分析了未解离吸附到解离吸附的两条反应路径, 最小能量路径的能垒为0.57 eV. 计算结果还表明S―H键断裂后的H原子并不是以H₂分子的形式从表面解吸附而是以与表面成键的形式存在. 通过比较S原子在独立的CH₃SH分子和吸附状态下的局域态密度, 发现S―H键断裂后S原子和表面的键合强于未断裂时S原子和表面的键合.