CNDO/2法计算二茂锆卤化物的电子结构

本文将Pople的闭壳层CNDO/2程序改编成将原子中s,p,d亚层分开处理,并扩展到可计算锆化合物的CNDO/2-TM程序;选取了锆的有关参数;计算了Cp_2ZrX_2(X=F,Cl)分子的电子结构.得到的氯化物分子轨道的能级次序和间隔与光电子能谱相符.计算的偶极矩为5.88D,与实验值相近.计算结果还说明Cp_2ZrX_2是有一定离子性的共价化合物.中心锆原子约呈 1价.金属锆的5s轨道参与茂环的σ键,5p轨道通过移入电子参与茂环σ键,而4d轨道则参与茂环的π键,但成键所占成分不大.Zr-F键的离子性占51％,Zr-Cl键的离子性占44％,Zr-Cp键的共价性在84～93％之间.     

Roussin红盐和Roussin黑盐的电子结构

Roussin黑盐簇阴离子及其"元件化合物"Roussin红盐簇阴离子,是固氮酶活性中心福州模型I(网兜状原子簇模型)的模型物.本文用闭壳层CNDO/2(S,D方案)法计算了它们的电子结构.根据计算所得的Mulliken重叠集居,电荷密度,分子轨道能量和轨道特征等数据,对成键性质进行了分析,得出如下主要结论:两种簇阴离子骨架电子的非定域性都比较强,桥硫原子Sb在由红盐形成黑盐的电子转移过程中起施主作用,两种簇阴离子中都存在M-M键,强度与M-Sb键相近,其主要贡献都来源于金属的s,pz,dz2轨道与硫原子的s,pz轨道之间的σ作用,金属d轨道的π作用对整个骨架的成键贡献很小.     

四重键化合物M_2(CH_3)_8~(n-)中金属—金属键的性质

本文分析了四重键化合物M_2(CH_3)_8~(n-)(M=Mo,Tc,W,Re)中金属键的性质,并对金属原子的(n-1)f轨道参加成键的可能性进行了讨论.结果表明(n-1)f轨道参加成键使金属原子间π和δ电子的几率增加,并使总能量、π和δ成键轨道能量明显下降。因此,f轨道对金属四重键特别是π和δ键的影响是显著的。     

过渡金属正离子和卡宾配合物成键特征的理论分析

在6—311C基组从头算的基础上对第一过渡系含偶数电子的金属正离子(Sc^+， V^+，Mn^+，Co^+，Cu^+)与卡宾CH2的配合物的成键特征进行了细致的分析。用能 级位移算符逐步降低分子片空轨道能级的方法代替分子片轨道冻结，使KSM能量分 解的耦合项得以消除。能量分析结果表明，Sc^+-CH2键是由σ供键，π供键与π反 馈键组成的，不能忽略π供键。而Cu^+-CH2键是由σ供键与σ，π反馈键组成的， 不能忽略σ反馈键。同时对VCH2^+，MnCH2^+和CoCH2^+的^1A1电子态也进行了粗略 的讨论。     

担载四核羰基簇:FeCo~3(CO)~11PPh 在聚苯乙烯表面簇骼畸变的EXAFS研究

通过配体取人工将四核羰基簇FeCo~3(CO) 锚联在膦化的聚苯乙烯表面,获得担载簇FeCO~3(CO)~11PPh/poly,目的在于使簇骼结构偏离较高对称性,以考察锚联过程对簇结构的影响.本文以EXAFS(Extended x-ray Absorption Fine Struature)方法研究了担载样品的结构.结果显示担载簇与FeCO~3(CO)~11PPh 晶体具有相同的结构模式,尤其是膦配体确实与一Co原子相连接.EXAFS结果表明:(1)与FeCO~3(CO) (其簇骼具有三重对称结构)比较,锚联使Co-Fe键增长0.005nm;金属-金属及金属-桥联碳壳层Debye-Waller因子均增大约一倍而金属一端联碳壳层的值变化很小.说明金属-金属间实际键长值具有一较宽分布,因而其簇骼已偏离了三重对称结构;(2)与FeCO~3(CO)~11PPh 晶体的结构比较,Co-Fe键长长0.003nm而Co-Co键长则短约0.002nm.考虑到EXAFS分析只能给出平均键长值,因此认为,存在于FeCO~3(CO)~11PPh 晶体中的由于一个羰基被膦配体取代而引起的簇骼畸变,在锚联后被加剧.     

担载四核羰基簇:FeCo~3(CO)~11PPh 在聚苯乙烯表面簇骼畸变的EXAFS研究

通过配体取人工将四核羰基簇FeCo~3(CO) 锚联在膦化的聚苯乙烯表面,获得担载簇FeCO~3(CO)~11PPh/poly,目的在于使簇骼结构偏离较高对称性,以考察锚联过程对簇结构的影响.本文以EXAFS(Extended x-ray Absorption Fine Struature)方法研究了担载样品的结构.结果显示担载簇与FeCO~3(CO)~11PPh 晶体具有相同的结构模式,尤其是膦配体确实与一Co原子相连接.EXAFS结果表明:(1)与FeCO~3(CO) (其簇骼具有三重对称结构)比较,锚联使Co-Fe键增长0.005nm;金属-金属及金属-桥联碳壳层Debye-Waller因子均增大约一倍而金属一端联碳壳层的值变化很小.说明金属-金属间实际键长值具有一较宽分布,因而其簇骼已偏离了三重对称结构;(2)与FeCO~3(CO)~11PPh 晶体的结构比较,Co-Fe键长长0.003nm而Co-Co键长则短约0.002nm.考虑到EXAFS分析只能给出平均键长值,因此认为,存在于FeCO~3(CO)~11PPh 晶体中的由于一个羰基被膦配体取代而引起的簇骼畸变,在锚联后被加剧.     

[η^5-Bz~5C~5(CO)~nM]~2的合成

本文通过η^5-Bz~5C~5MNa与氧化偶联试剂Fe~2(SO~4)~3/HOAC/H~2O的反应合成了含η^5-五苄基环戊二烯基配体的两个金属-金属单键化合物[η^5-Bz~5C~5(CO)~3M]~2 (1: M=Mo; 2: M=W) , 产率分别为45%和19% . 1 在沸腾的甲苯中可进一步脱碳而以98%的产率生成金属-金属叁键化合物[η^5-Bz~5C~5(CO)~2Mo]~2 (3).1～3的结构均经碳氢分析, IR, ^1H NMR 和MS鉴定. 3的结构尚被单晶X射线衍射分析确证 .     

骨架金属原子对Keggin阴离子电子结构和物化性质的研究

使用第一原理密度泛函理论中的离散变分方法(DFT-DVM)对(PM~1~2O~4~0)^n^-(M=Mo,W,V),(PMo~9W~3O~4~0)^3^-,(PMo~9V~3O~4~0)^6^-五种Keggin结构杂多阴离子进行了电子结构计算,讨论了骨架金属原子对Keggin结构杂多阴离子的电荷分布、成键作用、热稳定性、氧化还原性等的影响。结果表明,骨架金属原子对Keggin阴离子的电荷分布和成键作用均有一定的影响,以Mo,W,V作骨架金属原子的Keggin阴离子(PM~1~2O~4~0)^n^-的热稳定性顺序为:(PW~1~2O~4~0)~3^->(PMo~1~2O~4~0)^3^->(PV~1~2O~4~0)^1^5^-。提出了判断杂多阴离子氧化性强弱的两因素法---脱出晶格氧的难易程度和LUMO轨道电负性,并根据两因素法得到氧化性强弱顺序为:(PV~1~2O~4~0)^1^5^->(PMo~1~2O~4~0)^3^->(PW~1~2O~4~0)~3^-。同时,讨论了当(PMo~1~2O~4~0)~3^-中的Mo部分被W和V取代后,即(PMo~9W~3O~4~0)^3^-,(PMo~9V~3O~4~0)^6^-,其中取代原子对电子结构的影响,结果表明,W取代使整个阴离子的稳定性增强,但氧化性减弱,V取代,使稳定性减弱,但氧化性增强。     

骨架金属原子对Keggin阴离子电子结构和物化性质的研究

使用第一原理密度泛函理论中的离散变分方法(DFT-DVM)对(PM~1~2O~4~0)^n^-(M=Mo,W,V),(PMo~9W~3O~4~0)^3^-,(PMo~9V~3O~4~0)^6^-五种Keggin结构杂多阴离子进行了电子结构计算,讨论了骨架金属原子对Keggin结构杂多阴离子的电荷分布、成键作用、热稳定性、氧化还原性等的影响。结果表明,骨架金属原子对Keggin阴离子的电荷分布和成键作用均有一定的影响,以Mo,W,V作骨架金属原子的Keggin阴离子(PM~1~2O~4~0)^n^-的热稳定性顺序为:(PW~1~2O~4~0)~3^->(PMo~1~2O~4~0)^3^->(PV~1~2O~4~0)^1^5^-。提出了判断杂多阴离子氧化性强弱的两因素法---脱出晶格氧的难易程度和LUMO轨道电负性,并根据两因素法得到氧化性强弱顺序为:(PV~1~2O~4~0)^1^5^->(PMo~1~2O~4~0)^3^->(PW~1~2O~4~0)~3^-。同时,讨论了当(PMo~1~2O~4~0)~3^-中的Mo部分被W和V取代后,即(PMo~9W~3O~4~0)^3^-,(PMo~9V~3O~4~0)^6^-,其中取代原子对电子结构的影响,结果表明,W取代使整个阴离子的稳定性增强,但氧化性减弱,V取代,使稳定性减弱,但氧化性增强。     

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。     

稀土夹心化合物的SCF-Xα-SW研究 Ⅲ.(Cp~2YbCl)~2和(Cp~2ErH)~2

用SCF-Xα-SW 方法非相对论和相对论方案计算了稀土桥键夹心化合物(Cp~2YbCl)~2和(Cp~2ErH)~2能级,轨道等值图形,布居数等的研究表明,(Cp~2YbCl)~2和(Cp~2ErH)~2的共价键比Cp~2Yb和Cp~2YbC~2H~2强而与Cp~3Sm和LnF~3相近. 证实了三价稀土化合物共价键比二价化合物强, 桥键氢原子较小的原子半径和价轨道单位相性质,使氢桥化合物(Cp~2ErH)~2形成比氯桥化合物(Cp~2YbCl)~2更强的共价键,非相对论和相对论计算能级结构,价轨道成分,成键图象等方面的差异, 表明了研究重稀土化合物考虑相对论效应的必要性     

[Ho_2(phen)_4(H_2O)_4(OH)_2](phen)_2(NO_3)_4的合成、晶体结构及磁性

在甲醇与水的混合溶剂中,经浓硝酸硝化的Ho_2O_3与1,10-邻菲啰啉反应形 成氢氧根桥联的双核钬配合物[Ho_2(phen)_4(H_2O)_4(OH)_2] (phen)_2(NO_3)_4 （phen = 1,10-邻菲啰啉）。单晶X射线衍射晶体结构测定表明晶体属三斜晶系, P1-bar (no. 2)空间群,晶胞参数a = 1.1241(1) nm, b = 1.1439(1) nm, c = 1. 4058 (1) nm, α = 93.989(7)°, β = 98.173(7)°, γ = 108.19(1)°, V = 1.6874(4) nm~3, Z = 1, D_c = 1.737 g/cm~3, F(000) = 880,7752个独立衍射 点中,5702个可观测点满足F_o~2 ≥ 2σ (F_o~2),R_1 = 0.0499, wR_2 = 0. 858。标题配合物由中心对称的双核[Ho_2(phen)_4(H_2O)_4-(OH)_2]~(4+)配阳离 子,邻菲啰啉phen分子及硝酸根NO_3~-阴离子组成。敏个稀土原子与2个邻菲啰啉 配体,2相水分子和2个氢氧根配位形成配位数为8的[HoN_4O_4]四方反棱柱。配位 多面体通过两氢氧根基团形成共棱的[Ho_2N_8O_6]双四方反棱柱[d(Ho-N) = 0. 2549～0.2565 nm, d(Ho-O_(H_2O) = 0.2356, 0.2366 nm, d(Ho-O_(OH)) = 0. 2223, 0.2240 nm]。通过氢键和芳环堆积作用,配阳离子和邻菲啰啉分子排列形成 平行于（10 1-bar）的两维层结构,NO_3~-阴离子位于层之间。标题配合物为顺磁 物质,在5 ～300K区间内遵循Curie-Weiss定律X_m (T + 4.43) = 14.72 cm~3·K ·mol~(-1)(X_m为每摩尔Ho~(3+)离子磁化率）,其Ho~(3+)离子的室温有效磁矩为 10.76 B. M.,与Ho~(3+)自由离子的磁矩基本相同,表明稀土离子间不存在磁交换 作用。     

三元配合物[Cu(L-tyr)(TATP)(H2O)]ClO4.H2O的合成、晶体 结构及芳环堆积作 用

合成了新的三元配合物[Cu(L-tyr)(TATP)(H2O)]ClO4.H2O(L-tyr=L-酪氨酸,TATP=1,4,8,9-四氮三联苯),并用红外光谱和电子顺磁共振谱进行了表征,用X射线单晶衍射测定了配合物结构,晶体属单斜晶系,空间群P21,晶胞参数：a=0.7862(2)nm,b=1.0510(5)nm,c=1.4768(3)nm,β=97.74(3)°,Z＝2,V=1.2092(5)nm^3,R1=0.0341,wR2=0.0919。中心Cu(Ⅱ)离子具有变形四方锥配位结构,与TATP中两个氮原子、L-tyr的氨基氮和羧基氧原子及一个水分子配位。晶体中芳环堆积及氢键作用类似于稳定DNA双螺旋结构的碱基之间的作用,具有分子识别的特点。     

双核有机锡（IV）配合物[Ph_3Sn(CH_3OH)O_2CC_6H_4CO_2(CH_3OH)-SnPh_3]·2CH_3OH和[Ph_3SnS_2CN(CH_2CH_2)_2NCS_2SnPh_3]·2CH_3OH的合成、表征和晶体结构

利用三苯基氯化锡和对苯二甲酸二钠、哌嗪荒酸二钠在甲醇中反应，合成了双 核有机锡（IV）配合物[Ph_3Sn(CH_3OH)O_2CC_6H_4CO_2(CH_3OH)SnPh_3]· 2CH_3OH和[Ph_3SnS_2CN(CH_2CH_2)_2NCS_2SnPh_3]·2CH_3OH（2）。通过元素分 析、红外光谱和核磁共振氢谱对其结构进行了表征。用X射线单晶衍测定了这两个 化合物的晶体结构。化合物质1为单斜晶系，空间群P2_1/n，a = 1.5199(5) nm， b = 0.9000(3) nm，c = 1.8206(6) nm，β=113.970(5)°，Z = 2，V = 2.2755 (13) nm~3，D_c = 1.413 g/cm~3，μ = 1.146 mm~(-1)，F(000) = 980，R_1 = 0.0353，wR_2 = 0.0606。化合物2为单斜晶系，空间群P2_1/c，a = 1.5066(5) nm，b = 1.0875(4) nm，c = 1.3542(5) nm，β=91.614(5)°，Z = 2，V = 2. 2178(14) nm~3，D_c = 1.498 g/cm~3，μ=1.351 mm~(-1)，F(000) = 1008，R_1 = 0.0401，wR_2 = 0.1148。在1和2的晶体中，锡原子呈五配位畸变三角双锥构型 。配合物1由未配位的甲醇分子通过氢键作用形成二维网状结构。     

[NEt~4][Mn(salophen)(H~2O)~2]~2[Fe(CN)~6]·H~2O· CH~3OH超分子化合物的 合成和结构

室温下将[NEt~4]~3[Fe(CN)~6]和[Mn(salophen)(H~2O)(CH~3OH)]ClO~4反应,得到了超分子化合物[NEt~4][Mn(salophen)(H~2O)~2]~2[Fe(CN)~6]·H~2O·CH~3OH(salophenH~2=双水杨醛缩邻苯二胺),并对其进行了晶体结构测定。结果表明,该晶体属三斜晶系,空间群P1,晶胞参数a=1.2150(4)nm,b=1.4834(6)nm,c=1.6625(6)nm,α=81.896(7)°,β=76.980(8)°,γ=81.120(6)°,V=2.872(2)nm^3,Z=2,D~c=1.388g·cm^-^3。晶体的各部分间以氢键连接成网状超分子体系。     

α-和β-K6H[GeW9V3O40].xH2O的合成及其^5^1V和^1^8^3W核磁共振研究

本文报道了α-和β-K6H[GeW9V3O40].xH2O的合成及其^5^1V和^1^8^3W NMR研究。^5^1V NMR谱只有一个单峰, ^1^8^3W NMR谱中有两个峰, 相对强度为2:1, 其^2J~w~-~o~-~-~w偶合常数分别为19.35和16.73Hz, 表明其阴离子分别为A型α-和β-Keggin结构, 即三个VO6八面体是角顶共用。     

新型磷酸钒孔道结构化合物(H3NCH2CH2NH3)3- [ (VO)4(PO4)2 (HPO4)4]的水热 合成及结构表征

以有机分子乙二胺作为模板剂合成了新型磷酸钒孔道化合物(H3NCH2CH2NH3)3^-[(VO)4(PO4)2(HPO4)4,并通过X射线单晶衍射实验进行了结构表征,晶体学数据为：C2/c,a=1.8505(9)nm,b=0.7089(4)nm,c=2.3304(10)nm,β=96.43(3)°,V-3.038(3)nm^3,Z=8,R=0.067,Rw^b=0.1635,该化合物具有非常独特和规整的二维孔道骨架结构,进一步的晶体化学研究表明该化合物为一新的VPO物相。     

[Bu~4N]~3[Mo~2FeS~8O].(CH~2OH)~2簇合物的合成, 结构和性质研究

(NH4)2MoS~4、FeCl~3与乙二醇钠在乙二醇溶液中反应, 再与Bu~4NBr作用可得到一种M0-Fe-S簇合物[Bu~4N]~3[Mo~2FeS~8O].HOCH~2OH。其结构经X光晶体结构分析确定。并测定其红外光谱、紫外光谱、Mossbauer谱和电化学性质。该化合物可催化KBH~4转化乙炔还原为乙烯的反应。     

异双核化合物PdMo(μ-Ph~2Ppy)~2(μ-CO)(CO)~2I~2.0.5CH~2Cl~2的合成和晶体结构

本文合成了新的异双核化合物PdMo(μ-Ph~2Ppy)~2(μ-CO)(CO)~2I~2.0.5CH~2Cl~2, 对它进行了表征, 并测定其晶体和分子结构。该化合物属PI空间群, a=0.9500(2), b=1.1302(2), c=1.993(1)nm, α=102.82(3),β=101.21(3), γ=94.57(2)°, D~x=1.82g/cm^3, Z=2, R=0.064。晶体结构测定表明, 该化合物具有Pd-Mo键, 键长为0.28596(9)nm。如将Pd-Mo键考虑在内, Pd原子为d^9五配位构型, Mo原子为d^5七配位构型。两者的形式氧化态均为+1。