四核钼簇合物的配体取代反应及产物Mo_4S_4(μ-OAc)_2(dtp)_4的晶体结构

标题化合物(Ⅰ)经由Mo_4S_4(μ-dtp)_4(Ⅱ)[dtp=S_2P(OEt)_2]和Ni(OAc)_2反应而得。(Ⅰ)晶体属单斜晶系,空间群P2/c,a=13.176(4),b=11.699(3),c=18.526(4)(?),β=116.11(3)°,V=2564(3)(?)~3,Z=2,D_c=1.776g·cm~(-3)。晶体结构由直接法解出,最终偏离因子R=0.085。本文结果表明,可由已知的四核钼簇合物经过配体置换反应,合成得到其簇骼中心[Mo_4S_4]保持不变并具有-OAc作为桥式配体和-dtp作为端基配体的混合配体类立方烷[Mo_4S_4]簇合物。     

(Mo_3S_4)_2M~(8+)(M=Mo,Sn,Cu_2)型夹心簇合物的电子结构研究

经对一系列夹心簇合物(H_2O)_9Mo_3S_4MS_4Mo_3(H_2O)_9~(8+)(M=Mo,Sn,Cu_2)的量子化学计算和分析,发现该簇合物是通过配体Mo_3S_4~(4+)中的多中心d-pπ轨道与中心原子键合成簇,其成簇机理与经典的以有机共轭环为配体的夹心配合物十分相似,研究了夹心簇的构型、磁性及电子光谱等性质的分子轨道本质,揭示了多中心d-pπ键的变化与簇合物性质的内在联系。     

SYNTHESIS AND STRUCTURE OF TETRANUCLEAR MOLYBDENUM CLUSTER COMPOUND[Mo_4S_4(μ-O_2CC_6H_5)_2(dtp)_4]

The cluster compound[Mo_4S_4(μ-O_2CC_5H_5)_2(dtp)_4](dtp=S_2P(OEt)_2)wasobtained by the ligand substitution reaction of tetranuclear molybdenum cluster[Mo_4S_4(μ-dtp)_2(dtp)_4]in the mixed solvent of acetone,ethanol and water in thepresence of C_6H_5CO_2Na.It is monoclinic and crystallizes in space group C2/c,Mr=1495.09,a=12.175(5),b=22.01(1),c=20.875(9),β=99.04(4)°;V=5575(5);Z=4;Dc=1.78g/cm~3.Final R factor is 0.066.The result reveals that the[Mo_4S_4]clustercore and t-(dtp)~(-1)ligands are retained and only μ-bridged(dtp)~(-1)ligands aresubstituted by(C_6H_5CO_2)~(-1)in the substitution reaction,thus producing the newtitle cluster compound,the structure of which contains two species of bidentateligand.     

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。     

Mo_0S_4[S_2P(OEt)_2]_4(H_2O)反应性能研究及Mo_3(μ-S)_3“类芳香”结构的设想

本文总结了对Mo～S簇合物Mo_3(μ3-S)(μ-S)_3(μ-dtp)(dtp)_3(H_2O)(I)(dtp=(EtO)_2PS_2~-)进行的配基置换,(μ-S)加成和Mo_2簇氧化等三种类型的十个反应。产物结构分析的结果揭示了反应的某些实验规律,从而为从一种已知簇合成一系列新簇的设计奠定了基础。如果假定“Mo_3(μ-S)_3”存在某种“类芳香”结构,则本研究和文献上的若干重要实验事实,可以获得合理的诠释。     

Mo_4(μ_3-O)_2O_4Cl_2(O_2CC_6H_5)_6和Mo_4(μ_3-O)_2O_4Cl_2(O_2CC_6H_4CH_3)_6·2C_6H_5Cl簇合物中弱M—M键的研究

测定了Mo_4(μ_(3-)O)_2O_4Cl_2(O_2CC_6H_5)_6和Mo_4(μ_(3-)O)_2O_4Cl_2(O_2CC_6H_4CH_3)_6·2C_6H_5Cl四钼簇合物在N,N-二甲基甲酰胺溶液中的循环伏安特性、电子吸收光谱、固体粉末样品的表面光电压谱和光声光谱。讨论Mo_2(V)结构单元中弱M—M键的特性,认定了Mo—Mo键前线区域轨道的对称标号。     

两个具有[Mo_3M′S_4]~(5+)(M′=Mo,W)簇芯的原子簇化合物的合成和晶体结构

以MO_3S_4(dtp)_4 H_2O和M′(CO)_6(M′=Mo,W)为起始物在核酸介质下通过[3+1]模式合成,分别得到一个同核和一个异核四核簇[Mo_4S_4(μ-C_2H_5CO_2)_2(dtP)_3]4和[Mo_3WS_4(μ-CH_3CO_2)_2(dtpH)(dtp)_3]5[dtp=(EtO)_2PS~-_2;dtpH=(EtO)_2P(S)(SH)] 两个簇合物以单晶X射线分析和IR谱学进行结构表征,它们均具有[M_4S_4]~(5+)类立方烷簇芯     

双核配合物组合合成Mo_nFe_(4-n)S_4单立方烷簇合物及Mo_2Fe_2S_4(C_4H_8dtc)_6·3.5C_2H_2Cl_4的结构

从含有M Fe(M=Mo,Fe)结构单元的双核配合物Mg(DMF)_6[Fe_2S_2Cl_4]及Mg(DMF)_6[FeCl_2·MoS_4]起始,经不同的组合反应,分别得到Fe_4S_4,MoFe_3S_4及Mo_2Fe_2S_4单立方烷簇合物。讨论了这一反应的某些特点并报道了双桥联六配体的Mo_2Fe_2S_4(C_4H_8dtc)_6的晶体与分子结构。     

“松散”配位的三核钼簇化合物——Mo_3(μ_3-X)(μ-S)_3[S_2P(OEt)_2]_4·L(X=O,S或[(1/2)O+(1/2)S];L=H_2O,SC(NH_2)_2)

文献报道的三钼簇合物大多是配位对称的,而配位不对称的(包括配位空缺或称为配位不饱和的)在化学上更有意义,但报道甚少。最近我们合成了“松散”配位的三核钼簇合物若干个,其中簇合物{Mo_3(μ_3-S)(μ-S)_3[S_2P·(OEt)_2]_4(H_2O)}(1)和{Mo_3(μ_3-X)(μ-S)_3[S_2P·(OEt)_2]_4·SC(NH_2)_2}(2 X=1/2O+1/2S),已用X射线衍射法测定了晶体结构,发现不对称配位的Mo—L键较通常的长,显得“松散”,配基L可以被其他π-型中性配基置换,在化学上     

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。     

双核簇合物M~2S~2(μ-S)~2(dtp)~2(M=Mo, W)的电子结构及元件组装活性的abinitio研究

本文对双核簇合物M_2S_2(μ-S)_2(dtp)_2(M=Mo,W)及其簇芯碎片M_2S_4~(2+)进行了相对论赝势从头算和Boys定域化分子轨道计算,根据所计算的正则分子轨道(CMO)和定域分子轨道(LMO)以及Mulliken布居分析,探讨了作为簇元元件的M_2S_4(dtp)_2的成键性质和电子结构,利用广义微扰理论,定性分析了M_2S_4~(2+)型簇合物的元件组装活性位和活性区,研究了它们发生[2+1]=3和[2+2]=4型元件组装的成簇机理.     

两个具有松散配位的三核钼簇合物{Mo_3(μ_3—S)(μ—S)_3[S_2P(OEt)_2]_4(C_3H_3ON)}·CH_3CN(Ⅰ){Mo_3(μ_3—O)(μ—S)_3[S_2P(OEt)_2]_4(C_3H_3ON)}(Ⅱ)的合成和晶体结构

本文报道了两个具有松散配位的三核钼簇合物{Mo_3(μ_3—S)(μ—S)_3[S_2P(OEt)_2]_4·(C_3H_3ON)}·CH_3GN(Ⅰ)、{Mo_3(μ_3—O)(μ—S)_3[S_2P(OEt)_2]_4(C_3H_3ON)}(Ⅱ)的合成和晶体结构。簇合物(Ⅰ)属单斜晶系,空间群为P2_2/n,晶胞参数为a=16.579(3),b=16.959(2),c=16.867(2);β=94.44(1)°;v=4728 3;Z=4;D_c=1.778g·cm~(-3),用Patterson法解出结构,最终偏离因子R=0.045。簇合物(Ⅱ)属三斜晶系,空间群为P1,晶胞参数为a=13.175(4),b=13.372(6),c=16.656(3);α=117.87(4)°,β=60.09(3)°,γ=109.03(3)°;ν=2231 3;Z=2;D_c=1.798g·cm~(-3),用直接法解出结构,最终偏离因子R=0.066。两个簇合物均为以具有一个松散配位为特征的单帽三核簇,而且松散配位上均被一嘿唑五员环所占据,其主要差别在于簇合物(Ⅰ)的簇胳为Mo_3S_4,而簇合物(Ⅱ)则为一Mo_3OS_3·文中对这一“松散”配位的三核钼簇合物的活泼性进行了讨论。     

簇合物配基置换反应的研究——Mo_3S_4(μ-dtp)(η~2-dtp)_2(η~1-dtp)(bpy)的合成与晶体结构

应用X-射线单晶衍射方法,测定2,2-联吡啶(bpy)和簇合物MO_3S_4(μ-dtp)(dtp)_3(H_2O)(Ⅰ)反应产物的晶体结构。结果表明,产物为Mo_3S_4(μ-dtp)(η~2-dtp)_2(η~1-dtp)(bpy)(Ⅱ),即联吡啶置换了簇合物(Ⅰ)中的端基(H_2O)和端基(dtp)中的一啮。簇合物(Ⅱ)晶体属三斜晶系。晶胞参数为:a=13.638(3);b=13.983(3);c=14.699(2),a=95.57(2)°,β=91.87(2)°,γ=117.40(2)°;V=2467.6~3;Z=2;D_C=1.767g·cm~(-3)。晶体的空间群为P1。最终偏离因子R=0.069,R_w=0.076。本文结合过去对簇合物(Ⅰ)进行的四种不同类型的置换反应的研究,进行了必要的讨论。并指出本文中的反应是松散本位促进的配基置换反应。     

具有“松散”配位的三核钼簇合物的研究 {Mo_3(μ_3-X)(μ-S)_3[S_2P(OEt)_2]_4·SC(NH_2)_2}(X=1/2O+1/2S)的合成和结构测定

前文报道了簇合物{Mo_3(μ_3-S)(μ-S)_3[S_2P(OEt)_2]_4·H_2O}(1)的合成和结构,并指出了它的化学活泼性.当它与硫脲反应时,处在松散配位的H_2O被硫脲取代而成簇合物{Mo_3~-(μ_3-S)(μ-S)_3[S_2P(OEt)_2]_4·SC(NH_2)_2}(2),虽未得到适于X射线单晶结构测定用的晶体,但已为红外光谱的数据所证实.按本文合成方法所得簇合物经二氯甲烷-石油醚重结晶,得褐色针状单晶,结构分析表明为标题簇合物,μ_3桥原子由(1/2O+1/2S)统计占有.     

MoFe_3S_4(S_2CNC_4H_8)_5和WFe_3S_4(S_2CNC_4H_8)_5单立方烷簇合物的快原子轰击质谱研究

本文报道了标题簇合物的快原子轰击质谱(FAB—MS)研究,提出了标题簇合物质谱的可能断裂途径及其结构相关性。指出标题簇合物的FAB—MS与电子轰击谱(EI—MS)所表现的两种迥然不同的断裂模式。观察到单立方烷缺一个顶点和缺二个顶点的碎片离子如[WFe_2S_3(S_2CNC_4H_8)_2]~+、(MoFe_2S_3(S_2CNC_4H_8)_3]~+和[WFeS_3(S_2CNC_4H_8)_3]~+、[MoFe_3S_3(S_2CNC_4H_8)_2]~+等,而后者的簇芯(MoFe_3S_3)结构具有缺口的立方烷状构型特点,是目前合成工作者期待合成但尚未合成出的一种固氮模型物。     

Synthesis and structure of an open-type trinuclear molybdenum cluster compound[Mo_3(μ_3-S)(μ-S)_2-(μ-OAc)(S_2CNC_4H_8)_3(O)_2]·0.5CH_2Cl_2·2H_2O

The title compound was prepared by the reaction of Mo_3S_4(dtp)_4(H_2O)[ctp=S_2P(OEt)_2]with NaOAc·3H_2O and C_4H_8NCS_2NH_4.Crystallographic data:[Mo_3(μ_3-S)(μ-S)_2(μ-OAc)-(S_2CNC_4H_8)_3(O)_2]·0.5CH_2CI_2·2H_2O,Mr=980.18,triclinic,space group P,α=12.360(3),b=16.653(6),c=9.206(2)A,α=101.97(2),β=108.32(2),γ=86.14(3)°.V=1759.6(9)A~3,Z=2,Dc=1.85 g/cm~3,F(000)=962,μ(Mo K_α)=16.53 cm~(-1).Final R=0.044 for 4301 reflections with I≥3σ(I).This compoundmay be regarded as a mixed-valent trinuclear molybdenum cluster{Mo_2(V)Mo(Ⅳ)(μ_3-S)(μ-S)_2-(μ-OAc)(S_2CNC_4H_8)_3(O)_2}.The Mo-Mo distances are 2.783(1),2.833(1)and 3.374(2)A in the Mo_3non-equilateral triangle and there exist only two Mo-Mo bonds.The cluster was obtained by oxi-dation and ligand substitution of{Mo_3(μ_3-S)(μ-S)_3[μ-S_2P(OEt_2)][S_2P(OEt)_2]_3(H_2O)}.     

含全双硫螯合配体簇合物的研究——Ⅱ.[Mo_2Fe_2(μ_3-S)_4(S_2CNEt_2)_5]·CH_3CN的合成、结构和性质

在无氧非水介质中,以(NH_4)_2MoS_4,FeCl_3和NaS_2CNEt_2为原料合成了簇合物 [Mo_2Fe_2S_4(S_2CNEt_2)_5]·CH_3CN.X射线单晶结构测定表明,它具有[Mo_2Fe_2S_4]~(5+)类立方烷核心骨架。每个金属原子有一螯合基团S_2CNEt_2配位。第五个S_2CNEt_2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,μ_m=4.27μ_B。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。     

含全螯合配位体的类立方烷型簇合物[(C_2H_5)_4N]_2{Fe_4S_4[S_2CN(C_2H_5)_2]_4}的合成、结构、性质及量化计算

在无氧无水和纯净氮气保护下,以FeCl_2,(NH_4)_2WS_4,NaS_2CN(C_2H_5)_2和(C_2H_5)_4NBr为原料,合成出了簇合物[(C_2H_5)_4N]_2{Fe_4S_4[S_2CN(C_2H_5)_2]_4}。其晶体属单斜晶系,Cc空间群,a=22.125(6),b=11.313(3),c=25.053(8);β=118.05(2),V=5534.2,Z=4。它具有类立方烷型核心Fe_4S_4,每个Fe原子上都有一个双硫螯合配位体S_2CN(C_2H_5)_2。Mssbauer谱、X光电子能谱及量子化学计算结果都表明,簇合物中含有两种数量相等而价态不同的Fe。提出了该簇合物生成反应的图解,报道了簇合物的红外光谱、紫外-可见光谱及氧化还原性质。     

四钼簇合物Mo_4(μ_3—O)_2O_4Cl_2(OCOC_6H_5)_6和[Mo_4(μ_3—O)_2O_4Cl_2(OCOC_6H_4CH_3)_6]·2C_6H_5Cl的合成、结构、反应机理及光谱性质研究

用MoCl_5和C_ 6H_5COOH(或CH_3C6H_4COOH)在氯苯溶液中反应,得到四钼簇合物Mo_4(μ_3-O)_2O_4Cl_2-(OCOC_6H_5)_6(或[Mo_4(μ_3-O)_2O_4Cl_2(OCOC_6H_4CH_3)_6]·2C_6H_5Cl)晶体。用X射线单晶衍射法测定了簇合物的晶体结构,运用18电子规则及簇合物的晶体结构数据,得到金属Mo-Mo键键价为1,钼在簇合物中均呈+5价。进行了反应机理的探讨,簇合物中端基氧和桥基氧的存在来自于苯甲酸(对甲基苯甲酸),MoCl_5和C_6H_5COOH(CH_3C_6H_4COOH)作用时,首先生成钼的含氧配合物MoOCl_3,然后生成双核钼配合物Mo_2(μ_2-O)_2O_2Cl_2,进一步形成配合物。红外光谱、激光拉曼光谱和磁化率的测定证明了结构分析的结果。值得注意的是,固体表面光电压谱和固体光声光谱的测定,簇合物Mo_4(μ_3-O)_2O_4Cl_2(OCOC_6H_5)_6的表面光电压谱在～600nm处有一光致电荷分离谱带。     

簇合物Mo_2X_8~(4-)(X=Cl,Br)低能态电子光谱

应用间略微分重叠自洽场和组态作用(INDO/S-CI)方法,计算双核簇合物Mo_2X_8~(4-)(X=Cl,Br)基态~1A_(1g)至不同低能态的d电子自旋允许的跃迁能,得出Mo—Mo四重键均裂时所需的能量大小依次为键σ>π>>δ。对于Mo_2Cl_8~(4-)簇合物态~1A_(1g)→1~1A_(2u)(δ→δ~*)和~1A_(1g)→2~1E_g(π→δ~*)的电子跃迁能,理论值(15584和22587cm~(-1))与低温时测得光谱实验值(18083和22000cm~(-1))较为接近。此外,本文还提出了簇合物Mo_2X_8~(4-)的态相同而X不同时,电子跃迁能变化,主要决定于参与电子转移过程的分子轨道组成成份的看法。