过渡金属铁配合物Fe(CO)_(5-x)(PR_3)_x的结构与性质的理论研究

采用密度泛函理论(DFT)对一系列低价铁化合物Fe(CO)_(5-x)(PR_3)_x(x=1~3,R=H,F,Me)的几何结构、电子结构、成键特点以及热力学性质进行了理论研究。结果表明引入膦配体后不会造成Fe(CO)x(PR_3)_(5-x)的几何结构畸变,为略扭曲的三角双锥形。自然键轨道(NBO)分析显示,膦配体与羰基铁基团间存在电荷转移,有效增强Fe-CO之间的共价作用。多数稳定结构Fe(CO)x(PR_3)_(5-x)的第一膦配体解离能要比第一羰基解离能低,预示Fe(CO)_(5-x)(PR_3)_x的反应活性比Fe(CO)5有明显提高。     

制备trans-Fe(CO)_3(PR_3)_2的新的取代过程

报道了用H_2Fe(CO)_4制备trans-Fe(CO)_3(PR_3)_2的新的羰基取代反应。在 过量质子存在下，H_2Fe(CO)_4中的羰基被活化，中心铁原子对膦的亲核进攻更为 敏感。在这种条件下H_2Fe(CO)_4与膦反应时，首先失去氢生成Fe(CO)_4(PR_3), Fe(CO)_4-(PR_3)再与第二个膦反应可高产率的得到trans-Fe(CO)_3(PR_3)_2。用 PPh_3与Fe(CO)_4(PPh_3)在过量质子存在下反应生成trans-Fe(CO)_3(PR_3)_2，证 实了上述过程。     

羰基过渡金属异核原子簇[(μ_2-S HgFe_2Co(CO)_9·(μ_3-Cl)]_2的合成及晶体结构

本文报道了羰基异核原子簇,[(μ_2-S)HgFe_2Co(CO)_9(μ_3-Cl)]_2的合成及晶体结构.化合物由(μ_2-S)HgFe_2Co(CO)_9(μ_3-Cl)双聚而成.双聚分子具有c_(2h)对称性.在Fe—Fe,Fe—Co之间存在明显的金属一金属键.三核簇中的两个铁原子作为双齿配体与Hg原子配位.并通过HgS二聚形成双三角型簇合物.     

Co_3(CO)_9(μ_3-PR)、Co_4(μ-CO)_2(CO)_8(μ_4-PR)_2和Co_2Fe(CO)_9(μ_3-PR)原子簇化合物合成与结构

本文合成了数个以有机磷作桥基配位体的同核钴和异核铁钴原子簇羰基化合物.通过元素分析、IR谱和~1H-NMR谱测定,确定三核钴簇合物Co_5(CO)_9-(μ_3-PR)和异核铁钴簇合物Co_2Fe(CO)_9(μ_3-PR)的分子骨架Co_3P和Co_2FeP具有三角锥构型,而四核钴簇合物Co_4(μ-CO)_2(CO)_8(μ_4-PR)_2的分子骨架Co_4P_2为八面体构型.     

担载四核羰基簇——FeCo_3(CO)_11PPh_3~-在聚苯乙烯表面簇骼畸变的EXAFS研究

通过配体取代将四核羰基簇FeCo_3(CO)_(12)~-锚联在膦化的聚苯乙烯表面,获得担载簇FeCo(?)(CO)_(11)PPh_3~-/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 Structure)方法研究了担载样品的结构.结果显示担载簇与FeCo_3(CO)_(11)PPh_3~-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FoCo_3(CO)_(12)~-(其簇骼具有三重对称性结构)比较,锚联使Co—Fe键增长0.005nm;金属-金属及金属-桥联碳壳层的Debye-Waller因子均增大约一倍而金属-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)_(11)PPh_3~-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)_(11)PPh_3~-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.     

双核钴配合物(RC_2R′)CO_2(CO)_6_n[P(OEt)_3]_n的合成与结构

PR_3可取代(RC_2R′)Co_2(CO)_6中的CO生成相应的取代配合物(RC_2R′)CO_2(CO)_(6-n)(PR_3)n: (RC_2R′)Co_2(CO)_6 +nPR_3→ (RC_2R′)Co_2(CO)_(6-n)(PR_3)n已经利用此反应合成了一系列PR_3取代配合物,但P(OEt)_3的取代配合物则未见报     

过渡金属铁配合物Fe(CO)5-x(PR3)x的结构与性质的理论研究

采用密度泛函理论（DFT）对一系列低价铁化合物Fe（CO）_5-x（PR₃）_x（x=1~3,R=H,F,Me）的几何结构、电子结构、成键特点以及热力学性质进行了理论研究。结果表明引入膦配体后不会造成Fe（CO）_x（PR₃）_5-x的几何结构畸变,为略扭曲的三角双锥形。自然键轨道（NBO）分析显示,膦配体与羰基铁基团间存在电荷转移,有效增强Fe-CO之间的共价作用。多数稳定结构Fe（CO）_x（PR₃）_5-x的第一膦配体解离能要比第一羰基解离能低,预示Fe（CO）_5-x（PR₃）_x的反应活性比Fe（CO）₅有明显提高。     

铁羰基化合物的研究(η~5-C_5H_5)Fe(CO)_2CH_2COOR的合成

在我们实验室里采用环戊二烯基羰基铁的钠盐[(η~5-C_5H_5)Fe(CO)_2]Na和氯代乙酸酯ClCH_2COOR(R=C_2H_5,C_3H_7,C_4H_9,C_5H_(11))直接反应合成了铁羰基化合物(η~5-C_5H_5)Fe(CO)_2CH_2COOR(Ⅰ).并通过IR、~1H NMR、~(13)C NMR以及MS的分析,确定了(Ⅰ)的结构.η~5-环戊二烯基(2-烷氧基-2-氧代乙基)二羰基合铁(Ⅰ)的合成路线如下:     

Fe_3(CO)_9(μ_3-S)_2的P(SR)_3取代物的结构化学研究——Ⅰ.Fe_3(CO)_8[P(SC_6H_5)_3](μ_3-S)_2的合成和晶体结构

用P(SR)_3作π-酸配体,与Fe_3(CO)_9(μ_3-S)_2进行取代反应,得到新的取代物Fe_3(CO)_8-[P(SC_6H_5)_3](μ_3-S)_2,对它进行了IR、~1HNMR、MS表征,并测定了它的分子和晶体结构,对取代基P(SPh)_3取代Fe_3(CO)_9(μ_3-S)_2中羰基的位置作了讨论.     

羰基过渡金属异核原子簇(PPh_3)_2CuFe_2Co(CO)_8(μ_3-S)和(PPh_3)_3AuFe_2Co(CO)_7(μ_3-S)的合成与表征

本文利用高压法制备HFe_2Co(CO)_9(μ_3-S),作为原料,经脱质子化作用,再分别与(PPh_3)_2Cu(NO_3)和PPh_3AuCl反应,将Ph_3Cu-或Ph_3Au-联接到原始簇合物的中心骨架上,使簇核扩大,得到了组成为(PPh_3)_2CuFe_2Co(CO)_(?)(μ_3-S)和(PPh_3)_3AuFe_2Co(CO)_(?)(μ_3-S)的化合物.文中对此两个新化合物进行了IR,UV,~1H和~(31)P NMR.元素分析、熔点测定等性质表征,并对(PPh_3)_2CuFe_2Co(CO)_(?)(μ_3-S)进行了单晶X-射线衍射分析.两个化合物具有类似的中心骨架,在Fe_2和Co原子三角形的上面和下面分别键联着Cu和S,或Au和S原子,构成了三角双锥结构.其中一个簇合物由二个三苯基膦和八个羰基配位,另一个则由三个三苯基膦和七个羰基配位.     

钼铁混合金属原子簇的研究——Ⅰ.(η~5-C_5H_5)_2Mo_2Fe_2(μ_4-Te)(μ_3-Te)_2(CO)_6的合成和结构表征

本文用Fe_3(μ_3-Te)_2(CO)_9同Mo_2(CO)_6(η~5-C_5H_5)_2反应合成出标题化合物。结晶学参数如下:空间群Imm2,620个I≥2σ(I)的独立衍射参加最小二乘法修正结构,最终R因子值为0.022。X射线分析表明Mo_2Fe_2形成一蝴蝶型结构,其中两钼原子占据两蝴蝶翼的交界处,Mo—Mo=2.819。两个铁则处于蝴蝶翼的顶端,Mo—Fe=2.932(2)。每个钼原子与一个环成二烯基键联,三个羰基配体以端基的形式与每个铁原子键联。一碲原子处在蝴蝶型开口的上方键联四个金属原子,Mo—Te(μ_4)=2.625(2),Fe—Te(μ_4)=2.713(2)。两个μ_3-碲原子处在μ_4-Te原子的对面,分别处在二个FeMo_2三角面上,Mo—Te(μ_3)=2.678(1),Fe—Te(μ_3)=2.513(3)。整个分子具有严格的C_2v对称性,整个簇骼结构可看成双帽三角双锥构型。     

BO基杂配位铁羰基化合物Fe_2(BO)_2(CO)_n(n=9,5)的配位特性研究

含硼的双原子配体(如BO、BF等)稳定性差,有关BO基配位取代金属羰基化合物的实验研究和理论研究均较少,对配位过饱和及高度不饱和过渡金属配位体系的配位研究还鲜见报道.本文采用两种密度泛函方法 B3LYP和BP86对BO基杂配位的过饱和及高度不饱和铁羰基化合物Fe2(BO)2(CO)n(n=9,5)的配位特性进行了研究.研究结果表明,在配位过饱和Fe2(BO)2(CO)9中,两个Fe原子间距较大,没有明显直接成键作用.其低能构型都是桥连结构且更倾向于CO桥而不是BO桥,BO基多以端配位的形式出现;由于其体系配位过饱和的特征,优化的低能构型中出现了BO基耦合于端位CO基的配位结构29-6S和29-8S.在配位高度不饱和Fe2(BO)2(CO)5体系中,所有低能构型也都是桥连结构但倾向于BO桥而不是CO桥,显现BO基中氧原子的碱性比CO基中氧原子的碱性更强;由于其配位高度不饱和,构型25-1S、25-4T和25-5T中存在两个3-电子给体桥?2-μ-BO配位;25-2T、25-3T和25-6T中存在两个"首尾相连"的3-电子给体"–B–O–"桥;结构25-1T中出现了由两个BO配体耦合形成的4-电子给体反式双硼双氧(B2O2)配体.无论从单羰基离解能还是单核离解能来看,Fe2(BO)2(CO)5的热力学稳定性都远比Fe2(BO)2(CO)9高,可望是一个潜在的合成目标.     

Fe_3(CO)_8[P[SC_6H_5)Cl_2](μ_3-S)_2的合成和晶体结构

九羰基二硫三铁是少有的稳定的铁羰簇合物中的一个.有时在输煤气管道中可以发现它的存在.簇中的铁与硫结合成强的Fe—S键,是形成对氮的固定起关键作用的铁硫蛋白结构的重要因素.它与P(OR)_3(R=n-C_3H_7,sec-C_4H_9,cyclo-C_6H_(11)等)取代反应产物的晶体结构我们已有报导.本文报导它与P(SR)Cl_2(R=C_6H_(5-),C_2H_(5-),C_3H_(7-))取代反应产物的晶体和分子结构.     

(μ-烃硫)[μ-α,β-双(乙氧羰基)乙基硫]六羰基二铁络合物(μ-RS)[μ-(Et2O2C)CH2CH(CO2Et)S]Fe2(CO)6的合成及其羧基取代反应的研究

本文通过(μ-烃硫)(μ-卤化镁硫)六羰基二铁(μ-RS)(μ-XMgS)Fe2(CO)6(A)与反丁烯二酸二乙酯的加成-醇解反应合成了七个新铁硫原子簇络合物, 通式为(μ-RS)[μ-(EtO2C)CH2CH(CO2Et)S]Fe2(CO)6(B). 除用碳氢分析、IR、^1H NMR证实这些产物的结构外, 还通过其羰基取代反应, 合成了四个新双三苯膦衍生物(μ-RS).[μ-(EtO2C)CH2CH(CO2Et)S]Fe2(CO)4(PPh3)2(C), 并对它们的结构和光谱特点进行了初步讨论.     

[C_5H_5Fe(CO)_2]LnCl_2·nTHF和[C_5H_5Fe(CO)_2][C_5H_4(SiMe_3)]LnCl·nTHF双核配合物的合成

合成了稀土铁双核配合物:〔C_5H_5Fe(CO)_2〕LnCl_2·nTHF(Ln=Nd,Sm,Gd;n=1,2)和〔C_5H_5Fe(CO)_2〕〔C_5H_4(SiMe_3)〕·LnCl·nTHF(Ln=Nd,Sm,Gd;n=0,1,2)。元素分析,热分析,红外光谱和质谱分析确认了这两种配合物。红外光谱数据表明铁与稀土原子是以羰基桥连接。晶体结构分析表明〔(C_5H_5Fe(CO)_2〕Na·4THF是〔C_5H_5Fe(CO)_2〕LnCl_2·nTHF合成的中间体。     

Os_3(CO)_(12)及其膦取代衍生物氧原子转移反应动力学与机理研究

报道了(CH_3)_3NO存在条件下Os_3(CO)_(12)和Os_3(CO)_11L(L=PPh_3,P(n-Bu)_3,AsPh_3)分别在CH_2Cl_2-C_2H_5OH和CH_2Cl_2溶剂中职代羰基反应的动力学数据。结果表明,反应遵循单项缔合速度定律,与外来配体L的浓度无关。定量地研究了溶剂中乙醇的浓度对反应速度的影响,并讨论了反应机理、过渡态和中间体可能的结构及取代配体的影响。     

双三苯膦铁硫原子簇配合物(μ-i-C3H7S)(μ-PhCH2S)-Fe2(CO)4(PPh3)2的合成及晶体结构

通过(μ-i-C3H7S)(μ-PhCH2S)Fe2(CO)6和三苯膦在甲苯中回流反应6h, 制得了三苯膦双取代配合物(μ-i-C3H7S)(μ-PhCH2S)Fe2(CO)4(PPh3)2(1), 并用X射线衍射技术测得其单晶结构. 晶体属三斜晶系, 空间群为PI. 晶胞参数: a=10.268(4),b=20.289(1), c=22.799(5)埃; a=94.73(1)°, β=102.98(2)°, γ=89.93(1)°;V=4610.5埃^3, Z=4, Dc=1.36g/cm^3. 晶体结构用直接法(MULTAN 82)测定, 采用块矩阵最小二乘法进行最终结构精化, 最后偏离因子R=0.059, Rw=0.068. 单晶X射线分析表明, 配合物1的簇核是由两个铁原子和两个硫原子组成的蝴蝶式结构; 两个三苯膦配体处于铁-铁弯键的反位; 异丙基和苄基分别以6键与硫相连.     

Fe_3(CO)_9(μ_3-S)_2的P(SR)Cl_2和P(SR′)_3取代物的合成和结构研究

用P(SR)Cl_2和P(SR′)_3作n-酸配体,分别与Fe_3(CO)_9(μ_3-S)_2进行取代反应,得到6种新的一取代产物Fe_3(CO)_8(μ_3-S)_2L和3种新的二取代产物Fe_3(CO)_7(μ_3-S)_2L_2,并对它们进行了IR、~1H NMR和MS表征,测定了其中一种取代物Fe_3(CO)_8(μ_3-S)_2[P(SC_6H_5)Cl_2]的分子和晶体结构。     

Co_2Fe(μ_3-S)(CO)_7(CH_3CSNH)的合成与结构

用Co2（CO）8与CH3CSNH2反应制得产物Ⅰ，又用Na2Fe（CO）4与Ⅰ反应制得产物Ⅱ（Ⅰ：Co3（μ3－S）（CO）7（CH3CSNH），Ⅱ：Co2Fe（μ3-S）（CO）7（CH3CSNH）．通过元素分析。IR、UV、1HNMR、MS表征并用X射线衍射法测得Ⅱ的单晶结构.该簇合物属三斜晶系、PT空间群，晶胞参数：a=0．9203（1），b=1．1296（2），c=1.1425（2）nm；α=116．40°（2），β＝101．92°（2），γ＝92．58°（1）；z＝2，V=1．2162nm3，Dc＝1．698cm3，μ＝21．89cm-1.结构分析表明，Co2FeS构三角锥分子骨架，所有CO均为端基配体，S1为面桥基配体，CH3CSNH为双齿配体，与Co、Fe形成五元环结构．     

(μ-烃硫)[μ-α,β-双(乙氧羰基)乙基硫]六羰基二铁络合物(μ-RS)[μ-(EtO_2C)CH_2CH(CO_2Et)S]Fe_2(CO)_6的合成及其羰基取代反应的研究

本文通过(μ-烃硫)(μ-卤化镁硫)六羰基二铁(μ-RS)(μ-XMgS)Fe_2(CO)_6(A)与反丁烯二酸二乙酯的加成-醇解反应合成了七个新铁硫原子簇络合物,通式为(μ-RS)[μ-(EtO_2C)CH_2CH(CO_2Et)S]Fe_2(CO)_6(B)。除用碳氢分析,IR、~1H NMR 证实这些产物的结构外,还通过其羰基取代反应,合成了四个新双三苯膦衍生物(μ-RS)。[μ-(EtO_2C)CH_2CH(CO_2Et)S]Fe_2(CO)_4(PPh_3)_2(C),并对它们的结构和光谱特点进行了初步讨论。