R_2dtc为配体的异核过渡金属—硫簇合物研究

本文是作者近年来对R_2dtc为配体的异核过渡金属-硫簇合物的研究工作综述。研究对象包括Mo—Fe—S、W—Fe—S、Mo—Cu—S、W—Cu—S、V—Cu—S组成的四核及四核以上单立方烷、双立方烷、平面型及链状簇合物。综合讨论了它们的合成与结构,提出了R_2dtc配体的结构特点在某些簇骼形成过程中的作用。     

固氮酶催化活性中心及其化学模拟

固氮酶是固氮微生物在常温常压下固氮成氨的催化剂,其催化机理和化学模拟一直是国际上长期致力研究的对象.钼铁蛋白高分辨1.0单晶X射线衍射分析表明,固氮酶催化活性中心铁钼辅基的结构为Mo Fe7S9C(R-homocit),其中,Mo原子和3个u2-硫配体、1个组氨酸和1个高柠檬酸配位,形成八面体构型.高柠檬酸以α-烷氧基氧和α-羧基氧与钼螯合形成双齿配位,氨基酸残基上的组氨酸咪唑氮和半胱氨酸巯基与钼和铁单齿配位.在固氮酶铁钼辅基的生物合成过程中,高柠檬酸和咪唑侧基是在最后的合成步骤插入铁硫碳簇前驱体中,其中高柠檬酸和咪唑侧基有可能对质子传递以及稳定Mo Fe7S9C簇起到重要作用.本文从固氮酶铁钼辅基结构出发,结合最近本课题组从化学模拟出发,将固氮酶催化活性中心铁钼辅基结构修订为加氢新结构Mo Fe7S9C(R-Hhomocit)的研究,着重介绍了近年来国内外固氮酶活性中心、生物合成和催化作用机理的研究进展,并展望了固氮酶的研究前景.     

钼铁硫簇合物催化乙炔还原反应的研究

钼铁辅基的分离及其EXAFS(外延X射线精细结构)的测定结果表明,固氮酶活性中心是一种Mo-Fe-S原子簇结构.为模拟固氮酶活性中心结构及研究其性能,人们开展了钼铁硫簇合物的合成、结构和性质的研究.迄今已经合成了上百种钼铁硫簇合物,从而形成了钼铁硫簇合物化学. 固氮酶是由钼铁蛋白和铁蛋白组成的,活性中心在钼铁蛋白中,铁蛋白的作用是传递外部还原剂提供的电子.固氮酶的基本功能是具有固氮活性.生物学家在研究固氮酶的     

含金双硫螯合配体簇合物的研究 II: [Mo2Fe2(μ3-S)4(S2CNEt2)5]·CH3CN的合成, 结构和性质

在无氧非水介质中, 以(NH4)2MoS4, FeCl3和NaS2CNEt2为原料合成了簇合物[Mo2Fe2S4(S2CNEt2)5]·CH3CN。X射线单晶结构测定表明, 它具有[Mo2Fe2S4]^5^+类立方烷核心骨架。每个金属原子有一螯合基团S2CNEt2配位。第五个S2CNEt2基团在两个Mo原子间跨桥配位。XPS和Mossbauer谱的测定及M-S(M=Fe或Mo)键长比较表明, 簇合物中Fe原子的氧化态是不同的, 而两个Mo原子则具有相同的氧化态, 该簇合物为顺磁性物质, μm=4.27μs。此外, 还测定了它的红外光谱, 紫外-可见光谱和催化乙炔还原活性。     

含金双硫螯合配体簇合物的研究 II: [Mo2Fe2(μ3-S)4(S2CNEt2)5]·CH3CN的合成, 结构和性质

在无氧非水介质中, 以(NH4)2MoS4, FeCl3和NaS2CNEt2为原料合成了簇合物[Mo2Fe2S4(S2CNEt2)5]·CH3CN。X射线单晶结构测定表明, 它具有[Mo2Fe2S4]^5^+类立方烷核心骨架。每个金属原子有一螯合基团S2CNEt2配位。第五个S2CNEt2基团在两个Mo原子间跨桥配位。XPS和Mossbauer谱的测定及M-S(M=Fe或Mo)键长比较表明, 簇合物中Fe原子的氧化态是不同的, 而两个Mo原子则具有相同的氧化态, 该簇合物为顺磁性物质, μm=4.27μs。此外, 还测定了它的红外光谱, 紫外-可见光谱和催化乙炔还原活性。     

水溶性铁硫簇纳米粒子的制备及表征

铁硫簇是普遍存在于生物体内的最古老的生命物质之一[1,2]。1960年人们对固氮细菌、亚线粒体片段及哺乳动物的起源进行研究时发现了一种具有高效氧化还原能力的蛋白质,后来被证明是铁硫蛋白,此后对铁硫簇的研究才得以迅速展开。铁硫蛋白结构中包含有铁与巯基丙氨酸中的硫结合成的具有一定构型的铁硫簇合物,基本结构单元主要以Fe2S2、Fe3S4、Fe4S4这3种簇合物的形式而存在。铁硫簇的一个重要结构特征,就是铁原子由无机硫原子以桥的方式联接,同时,蛋白质肽链中半胱胺酸的巯基作为配体与铁原子相结合。这些铁原子以高自旋Fe!或Fe"形式存在…     

钢表面彩色Mo-S-Fe簇合物膜

研究MoS₄^2-在钢表面发生配位化学反应所形成的具有装饰效果的多种彩色簇合物膜。FT-IR、F-IR、FT-Raman、 XPS和AES分析表明簇合物膜由Fe、Mo、 S、 O元素组成,在膜表面铁以Fe(Ⅲ)、钼以Mo(Ⅵ)状态存在,而在膜内层以Fe(Ⅱ)、Mo(Ⅳ)和Mo(Ⅵ)共存,S和O都呈-2价。从AES深度分布曲线的组成恒定区求得了各元素的相对原子百分浓度和膜层厚度,反应时间越长,膜越厚,膜为多分子层结构。     

三核钼簇合物的配基置换反应及{[Mo_3(μ_3—S)(μ—S)_3(dtp)_3(C_3H_4N_2)_3]~+(dtp)~-}·(CH_3)_2CO(Ⅰ)的合成和晶体结构

具有松散配位的三核钼簇合物[Mo_3(μ_3—S)(μ—S)_3(μ—dtp)(dtp)_3·(H_2O)](A)(dtp=S_2P(OC_2H_5)_2)和过量的咪唑反应时,(H_2O)配体和双啮桥基配体(dtp)可以同时被置换而形成标题化合物(Ⅰ)。晶体结构属三斜晶系,空间群P1。结构组成包括簇阳离子[Mo_3(μ_3—S)(μ—S)_3(dtp)_3·(C_3H_4N_2)_3],(dtp)阴离子及丙酮溶剂。簇阳离子具有近似C_3对称性,三个Mo原子基本上形成等边三角形,其Mo—Mo键长分别为2.763(1),2.762(1),和2.756(1),此簇合物是配体取代反应系列研究的产物之一,是由已知原子簇反应获得新型簇合物的一个例证。     

多中心d-pπ键与高氧化态钼簇合物的几何构型——(Ⅰ)“碎片结构”模型及分子轨道研究

本文通过对不同构型的二核钼簇合物簇胳结构的分子轨道计算,揭示了Mo—B(T)原子间的多中心d-p π键与该结构的稳定性及结构参数α、θ和R之间的内在联系,提出了2～6核高氧化态钼簇合物的簇胳由“碎片结构”组合而成的设想,该模型对以μ_2-S_2为桥的三核钼簇合物中的“共面—异面”规则和簇胳为[Mo_4S_3O]~(6+)的钼簇中的反常Mo—Mo键距给出合理解释,确认了桥原子对Mo—Mo键长和键强的决定作用。     

光谱法研究钢铁表面彩色Mo-S-Fe簇合物膜

研究MoS4^2-在钢铁表面发生配位反应形成的具有装饰效果的多种彩色Mo-S-Fe簇合物膜。FT-IR、F-IR、FT-Raman、XPS和AES分析表明,簇合物膜以Fe(Ⅲ)、Mo(Ⅵ)状态存在,膜内层以Fe(Ⅱ)、Mo(Ⅳ)和Mo(Ⅵ)共存,S和O都-2价,膜表面含少量 4、 6价硫。从AES深度分布曲线的组成恒定区求得各组成元素的相对原子百分比浓度和膜层厚度,反应时间越长,膜越厚,膜为多分子层结构。加热后膜层所含元素种类及价态不变,但元素分布有所改变。     

双氧桥双核钼氧簇合物电子结构与性能的研究

本文采用改进的SCC—EHMO方法研究了双氧桥双核钼氧簇合物的电子结构,结果表明此类簇合物中存在Mo—Mo键和明显的“Ot_1—Mo_1—Ob_(1,2)—Mo_2—Ot_2”d—p~π共轭键,并讨论了它们与簇合物的稳定性和颜色变化的关系     

簇合物[Fe_6S_9(SCH_2CH_2OH)Cl]~(4-)的合成、结构和性质研究

将一定量的FeCl_2,(NH_4)_2MoS_4和HSCH_2CH_2OH在甲醇-甲醇钠溶剂中反应,制备出[(C_2H_5)_4N]_4[Fe_6S_9(SCH_2CH_2OH)Cl]单晶。该化合物属三斜晶系,P1空间群,a=12.818(4),b=13.622(3),c=18.328(7),α=106.09(2)°,β=100.75(2)°,γ=102.69(2)°,Z=2。对7517个可观测反射(1>3σ(Ⅰ))精修所有结构参数,得到一致性因子R=0.0818。结构测定结果表明:在[Fe_6S_9(SCH_2CH_2OH)Cl]~(4-)中存在着μ_2—S桥,μ_3—S桥和μ_4—S桥。该簇合物的核[Fe_6S_9]~(2-)由8个非共面的菱形组成。其中有4个Fe(μ_2—S)(μ_3—S)Fe,2个Fe(μ_2—S)(μ_4—S)Fe和2个Fe(μ_3—S)(μ_4—S)Fe菱形。用EHMO方法对簇合物电子结构进行了量子化学的研究。结构上键长表现出Fe—(μ_4—S)>Fe—(μ_3—S)>Fe—(μ_2—S)的规律,与EHMO计算得到键序Fe(μ_4—S)相似文献   

簇合物Co6S8(PBun3)6的晶体结构及簇骼M6E8P6(E=S,Se,Te)的协同效应

簇骼为M6E8P6的六核簇合物的一个新成员--Co6S8(PBun3)6的合成和晶体结构表明,可能是由3个单核基元Co(PBun3)2S先组装成三核簇状基元化合物Co3(μ2-S)3(μ3-S)(PBun3)3,然后由2个这样的三核亚单元形成μ3-S桥生成该六核簇合物.讨论了簇骼为[M6E8P6]n(M=Fe,Mo,Co,Cr,W;E=S,Se,Te;n=-1,0,+1,+2,+3)的系列簇合物的分子内协同效应.     

半开口立方烷型簇合物[WOS3Cu3I(4-bpy)3]·0.25EtOH的合成及晶体结构(4-bpy=4-叔丁基吡啶)

在过去20多年里,人们对合成Mo(W)/Cu/S簇合物一直抱有浓厚的兴趣,这主要缘于此类簇合物丰富的结构化学,以及在生命科学和材料科学方面的潜在应用前景[1,2].在这些簇合物中,含吡啶类配体的Mo(W)/Cu/S簇合物的合成因具有良好的三阶非线性光学性质,近年来受到人们的青睐[3～8].     

具有“松散”配体的两个三核钼簇合物的合成和晶体结构｛Mo_3(μ_3-S)(μ-S)_3[μ-S_2P(OC_2H_5)_2][S_2P(OC_2H_5)_2]_3(L)｝(L=C_5H_5N(Ⅰ),C_6H_5CH_2SH(Ⅱ))

报道了两个具有“松散”配体的三核相簇合物,的晶体和分子结构,其中晶体（Ⅰ）属于单斜晶系,空间群晶体（Ⅱ）亦属于单科晶系,Mr空间群结果表明,这两个分别通过松散配体取代法和简单Mo化合物的“自兜”反应法得到的产物均属于具有松散配体的三核相簇合物。簇分子均由Mo3和μ3－S构成[Mo3S],每两个Mo间又被一个μ-S所桥连。其中每个Mo周围进一步被一个μ-dtp中的S或一个松散配体（吮咬（Ⅰ）或卞硫醇分子（Ⅱ））以及端基dtp中的2个S所配位,从而使其形成具有六配位的八面体构型。     

新颖五核Mo/Cu/S簇合物[MoOS3Cu4(α-MePy)6Br2]的合成及晶体结构

杂核金属含硫簇合物具有丰富的结构,在生物化学、催化和非线性光学等方面显示了诱人的应用前景.近年来,我们主要从事用[MS4 ]2 - 和[Cp* MS3]- ( M=Mo,W)和Cu( ) ,Ag( )反应合成Mo( W) /Cu( Ag) /S簇合物并研究其非线性光学性质[1,2 ] .鉴于用硫代金属酸盐作前驱体合成M- Cu- Ag- S杂三核金属簇合物的工作鲜有报道[3] ,我们尝试用( NH4 ) 2 Mo OS3和Cu Br,Ag Br在α- Me Py中反应,希望得到Mo- Cu- Ag- S杂三核金属簇合物.但上述反应却形成了1个仅含Mo和Cu( )的五核簇合物[Mo OS3Cu4 (α- Me Py) 6 Br2 ],其所含的Mo S3…     

Mo-S簇合物与“松散”配位键的研究

通过对Mo3S_4[S_2P(OEt)_2]_4·H_2O的电子结构计算和分子轨道分析,讨论了Mo—S簇合物中“松散”的端基配位键的轨道组成,它们与簇胳成键性质的联系和形成机理。     

含柠檬酸配体的钼硫簇合物的合成与晶体结构的测定

合成了含有Mo—S簇阴离子 [Mo2 O2 ( μ S) 2 (C6H5O7) (C6H4 O7) ]5-柠檬酸簇合物 ,并通过元素分析、红外光谱、紫外 可见光谱和X射线光电子能谱对配合物进行了表征 ,用X射线衍射法测定了该化合物的晶体结构 .结果表明 ,该簇合物属于单斜晶系 ,空间群P2 1/c,a =2 3 766( 5)nm ,b =1 3 2 74 ( 3 )nm ,c =2 2 4 71 ( 5)nm ,α=γ =90°,β=1 1 8 2 1°,V =6 2 4 7( 2 )nm3 ,Z =8,一致性因子R =0 0 83 1 ,R2 ,w=0 1 536.该簇合物阴离子中每一个Mo原子都采取扭曲的八面体结构 ,柠檬酸通过羟基、α 羧基、一个 β 羧基与Mo配位 .晶体结构表明在一个结晶学上不对称的结构单元内有两个结晶学上独立的分子 .     

若干线型Mo-Fe-S簇合物红外光谱及其与结构关系的研究

对若干线型Mo一Fe一S簇合物[Cl2FeS2MoS2FeCl2][-2](1)、[S2MoS2FeCl2]^2^-(2)、[S2MoS2Fe(SPh)2][2-](3)、[S2MoS2FeS2Fe(SPh)2][3-](4)、[S2MoS2FeS2MoS2][3-](5)、Cl2FeS2FeCl2][2-](6)、[(PhS)2FeS2Fe(SPh)2][2-](7)的红外光谱进行了研究。通过比较它们的特征频率、结构参数和金属原子的氧化态,对νMo-St、νMo-SbνFe-Sb、νFe-SPh、νFe-Cl进行了归属。并对δS-Mo-S的归属作了初步探讨。文中讨论了MoS2Fe单元中Mo原子对νFe-Sb的影响, 通过振动频率与结构关系的研究揭示其内在联系及规律性。对两条途径的亲电诱导效应进行了讨论, 并提出一个能定性标志Fe→Mo电荷迁移大小的有用参数Δν值。     

一类独特的含有cis-HN=NH配体的硫架桥双核铁簇合物及其对端炔类化合物的反应性能

J.Am.Chem.Soc.2011,133,1147～1149人工模拟生物固氮是人们孜孜以求的人工模拟生物过程之一,该生物过程所具有的高效、低能、环保等优势是化学固氮过程所无法媲美的,因而极大地吸引着化学工作者的研究兴趣.在人工模拟生物固氮的研究领域中,研究含N—N键的化合物(如:肼)在与固氮酶活性中心结构类似的多核铁硫簇上的反应性质对于了解固氮酶的作用机理