β-六硝基六氮杂异伍兹烷的合成及晶体结构

从苄胺和乙二醛出发 ,通过缩合、氢解脱苄及硝解三步合成了高张力多环笼形化合物———六硝基六氮杂异伍兹烷 (HNIW) ,它是迄今为止密度及能量水平最高的高能量密度化合物 .β HNIW的晶体结构表明 ,它是由 2个五元环及 1个六元环构成的笼形结构 ,每个桥氮原子上各连有 1个硝基 ,—NO2 基本位于一平面内 ,C—C键长为 0 1 5 6～ 0 .1 5 9nm ,比标准的sp3 C—C键长 0 0 0 2～ 0 .0 0 5nm .晶体学数据为 :正交晶系 ,空间群Pca2 1,a =0 .96 70 ( 2 )nm ,b =1 .1 6 1 6 ( 2 )nm ,c =1 .30 32 ( 3)nm ;V =1 .46 38( 5 )nm3 ,Z =4,Dc=1 .989g·cm-3 (Dm=1 .982 g·cm-3 ) .     

(+)-1R,3R,5S-1,8,8-三甲基-3-硫代-3-(4-甲基苯氧基)-2,4,3-二氮磷杂二环[3,2,1]辛烷的合成和分子绝对构型

合成的标题化合物用X射线衍射方法确定其分子的绝对构型,晶体空间群为P_(2_1 2_1 2_1),晶胞参数:a=0.8365(3)、b=0.8625(3)、c=2.3513(2)nm,Z=4.结构分析表明,分子骨架中存在3个环结构,即含磷、氮原子的船式七元环、椅式六元环以及由碳原子组成的信封式五元环。P—S键为e键,P—O键为a键。     

吗啉二硫代氨基甲酸铁(Ⅲ)配合物Fe(S2CNC4H8O)3的合成、表征及晶体结构

合成了标题化合物Fe(S2CNC4H8O)3,得到黑色柱状晶体.晶体属三斜晶系,空间群为P-1,晶胞参数a=O.9300(2)nm,b=1.0490(2)nm,c=1.3710(3)nm,a=100.60(3)°,β=95.40(3)°,γ=106.60(3)°,V=1.2445(4)nm3,Mr=542.58,Z=2.中心Fe原子分别与来自三个吗啉二硫代氨基甲酸的六个硫原子配位形成八面体构型,由于四元螯合环的环张力,导致该八面体严重变形,六个Fe-S键的键长范围在0.2423(5)～O.2458(2)nm.热分析表明标题化合物在791.80℃完全分解.     

2，3－二苯基－1，4，6－三氮杂二环[3.3.1]－2－壬烯单盐酸盐的合成及晶体结构

在ZrOCl_2的存在下,二乙烯三氨与联苯甲酰在甲醇中回流得到2,3－二苯基 －1,4,6－三氮杂二环[3.3.1]－2－壬烯单盐酸盐。对其进行了~1H NMR,IR和 UV-vis谱表征及X射线单晶衍射结构分析。晶体属单斜晶系,P2_1/c空间群,晶胞 参数为：a=1.69341(6)nm,b=0.77564(3)nm,c=1.21000(4)nm,β=96.1880(10)° ,Z=4,D_c=1.319g·cm~(-3)。该化合物是一非平面型具有部分不饱和键的氮杂桥 二环化合物,两个六元环中,与苯环连接的六元环为半椅式构型,另一六元环为椅 式构型。     

吗啉二硫代氨基甲酸铁（III）配合物Fe(S_2CNC_4H_8O)_3的合成、表征及晶体结构

合成了标题化合物Fe(S_2CNC_4H_8O)_3，得到黑色柱状晶体。晶体属三斜晶系 ，空间群为P－1，晶胞参数a=0.9300(2)nm，b=1.0490(2)nm，c=1.3710(3)nm， a=100.60(3)，γ=106.60(3)，V=1.2445(4) nm~3，M_r=542.58，Z＝2。中心Fe原 子分别来自三个吗啉二硫代氨基甲酸的六个硫原子配位形成八面体构型，由于四元 螯合环的环张力，导致该八面体严重变形，六个Fe-S键的键长范围在0.2423(5)～ 0.2458(2)nm。热分析表明标题化合物在791.80 ℃完成分解。     

四硝基二(叠氮乙酰基)六氮杂异伍兹烷(TNDAIW)的可能构型及其性质的理论研究

四硝基二(叠氮乙酰基)六氮杂异伍兹烷(TNDAIW)是一种新型的多氮杂、多环、笼 形、多叠氮基的硝胺炸药, 该炸药由本实验室合成. 文中采用了AM1和PM3半经验量子化学方法对TNDAIW所有的可能构型进行优化. 结果显示, TNDAIW的构型比六硝基六氮杂异伍兹烷(CL-20)的晶体结构复杂. 然后, 在HF/6-31G(d)理论水平上对D型TNDAIW的AM1和PM3 能量最低的构型进行了研究. 根据N-NO₂键的键长预测具有优化的可能构型的D-TNDAIW比e-CL-20要稳定. 可能构型DA-TNDAIW和DP-TNDAIW的撞击和冲击感度预计比e-CL-20的低. 因此, 具有预测构型的TNDAIW将是很有希望的高能能量密度的炸药.     

D2dC36的二聚体的结构和稳定性

用密度泛函理论(DFT)B3LYP方法,在6-31G*水平上系统研究了具有D2d对称性的C36分子形成的二聚体(C36)2的可能的稳定结构及其稳定性.结果表明,两个C36的六元环面对面、由两个C(2)-C(2)连接而成且具有C2v对称性的结构的能量最低.在所研究的二聚体(C36)2中,C36笼间键长在1.530×10-1～1.660×10-1 nm范围内,说明C36单体间仍以共价键结合.(C36)2的稳定性以及笼间键长与成键原子的位置密切相关.本文还给出了计算所得(C36)2的电子结构,并讨论了其对(C36)2性质的影响.此外,在B3LYP/6-31G*水平上对最稳定的二聚体C2v(C36)2结构作了振动频率分析,并对振动光谱特征进行了讨论.     

碳管笼烯的稳定性问题

碳笼烯C_(60)及C_(70)等的发现启示人们去探索合成更多的新型封闭型碳烯化合物,可以设想,由六元碳环构成的石墨层平面可以卷成顶和底为p元环、侧面为紧接着顶底的p个五元环、中间k层p个六元环围成的碳管笼烯C_n(n=2p(k+2)),其结构见图1。笼烯的每个C原子都与3个相邻的C原子成键,并有一个与笼面垂直的单电子占据轨道,可以相互作用构成笼面共轭大π键。我们在     

(+)-1R,3R,5S-1,8,8-三甲基-3-甲硫基-3-氧代-2,4,3-二氮磷杂二环[3,2,1]辛烷的合成、晶体结构和分子的绝对构型

合成标题化合物的结构经X射线分析,其晶体空间群为P_(2_1),晶胞参数a=0.7566(1)、b=0.7708(2)、c=1.0255(1)nm,β=98.60(1)°,Z=2.分子骨架由磷、氮船式七元环组成,P—S键为e键,P—O键为a键。分子绝对构型根据分子中P、S原子对Cu Ka射线的反常散射效应确定。     

C~3~6二聚体的结构和稳定性的理论研究

用密度泛函理论(DFT)B3LYP方法,在3-21G水平上系统研究了C~3~6二聚体(C~3~6)~2的可能的稳定结构及其稳定性。结果表明,两个C~3~6的腰带六元环面对面以两根C－C键连接具有D~2~h对称性的结构的能量最低。在所研究的二聚体(C~3~6)~2中,C~3~6笼间键长在0.151～0.169nm之间,表明C~3~6单体间均以共价键结合。(C~3~6)~2的稳定性以及笼间键长与成键原子的位置密切相关。本文还给出了计算所得的电子结构,并讨论了其对(C~3~6)~2性质的影响。     

1,3,2—氧氮磷杂环戊烷衍生物晶体结构研究

用X射线衍射方法测定了两个1,3,2-氧氮磷杂环戊烷衍生物的晶体结构:2-二乙氨基-3-(4′-甲基苯甲酰基)-2-硫代-1,3,2-氧氮磷杂环戊烷,C_(14)H_(21)N_2O_2PS(1),空间群为P_(bco),α=0.9057(5)nm,b=1.3974(6)nm,c=2.5130(7)nm,Z=8,R=0.051;2-二乙氨基-3-(2′,4′-二氯苯甲酰基)-2-硫代-1,3,2-氧氮磷杂环戊烷,C_(13)H_(17)N_2O_2PSCl_2(2),空间群P2_1/c,α=0.7375(1)nm,b=1.4370(3)nm,c=1.6015(7)nm,β=93.70(2)°,Z=4,R=0.054。结构均由直接法解出。两个化合物中氧氮磷杂五元环均为半椅式构象。其中P—N键长环内分别为0.1712(2)nm和0.1723(0)nn;环外为0.1620(3)nm和0.1620(0)nm,由于成环作用所致环内P—N键长大于环外的。     

三乙酰基三苄基六氮杂异伍兹烷(TATBIW·0.5H2O)的合成及晶体结构

通过控制六苄基六氮杂异伍兹烷(HBIW)的氢解程度,成功制备了其氢解反应过程中一个重要的中间体三乙酰基三苄基六氮杂异伍兹烷(TATBIW),并对其单晶结构(TATBIW·0.5H2O)进行了测定,它属三斜晶系,空间群为P-1,a=0.9893(2)nm,b=1.2624(3)nm,c=1.3396(3)nm;V=1.5963(6)nm3,z=2,Dc=1.194 g·cm-3,该化合物的单晶数据未见文献报道.TATBIW的制备有助于我们进一步了解HBIW的氢解反应机理,提高氢解产品得率.     

三乙酰基丙酮镨晶体结构的测定

用X-射线衍射方法测定了三乙酰基丙酮镨Pr(CH_3COCHGOCH_3)_3·2H_2O的晶体结构,初步研究结果表明晶体属三斜晶系,α=16.51±0.11A,b=10.68±0.05A,c=11.38±0.05A,a=74.53±0.01°,β=85.61±0.01°,γ=99.93±0.02°,ρ0=1.669克/厘米~3,z=4,空间群是PI,用重原子法解释了P(0vw)和P(u0w)帕特逊投影并计算了相应方向的电子云密度投影,三乙酰基丙酮镨的结构系由围绕着镨离子的八个氧原子构成歪扭棱柱形多面配位体组成,其中有两个氧是属配位水的,Pr…O距离为2.60A,C—C键为1.51A,C=CH键为1.40A,C=O键为1.29A,∠O-Pr-O的键角为76°,乙酰基丙酮环上的原子接近于一个平面。     

K_4Na_2{Cu[C(CH_3)(OH)(PO_3)_2]_2}·12H_2O络合物的晶体结构研究

K_4Na_2{Cu[C(CH_3)(OH)(PO_3)_2]_2}·_(12)H_2O络合物晶体属三斜晶系,空间群为C~1_i-P;a=11.951(3),b=6。220(1),c=11.789(2)A;a=113.166(11)°,β=108.944(15)°,γ=97.563(14)°;V=727.4A~3;D_c=2.02g/cm~3;μ_(MoKa)=16.9cm~(-1)。结构分析证实Cu~( 2)与2个HEDP配体形成了六啮六环的螫合离子,6个Cu—O配住键包含有键距为2.667A2个长键。R=0.0413。     

三缺位杂多阴离子α—A—PW9O34^9—的苯基硅衍生物的合成和晶体结构

合成了三缺位杂多阴离子的苯基硅衍生物 (TBA) 3[α-A-PW9O34 (Ph Si O) 3(Ph Si) ]· 2 H2 O(记为 1 ,TBA为四丁基铵阳离子 ) ,并由元素分析、红外光谱、紫外光谱对化合物进行了表征 ,研究了化合物的热性质 .结构分析结果表明 ,该化合物属三方晶系 ,空间群 R3,晶胞参数 a=1 .41 696(1 6) nm,b=1 .42 1 63 (1 6)nm,c=1 .41 661 (1 6) nm,α=99.80 1 (1 7)°,β=99.843 (1 7)°,γ=99.844(1 7)°,V=2 .71 1 1 (5 ) nm3.Z=1 ,R=0 .0 5 48.该化合物的阴离子是由 1个α-A-PW9单元 ,通过 6个 W— O— Si桥键与 3个 Ph Si O单元相连 ,3个 Ph Si O又通过 Si— O— Si桥键与另 1个处于帽位的 Ph Si相连 ,形成饱和闭合笼形结构     

一种新的环状膦酸酐的合成与X射线晶体结构

2 ,4 二叔丁基 6 甲氧基苯膦二硫化物 [MoxP(S) 2 ,1]与H2 O/吡啶封管反应分别以 3 0 %和 2 2 %的收率得到一种新的环状膦酸酐的异构体 2a和 2b .通过3 1PNMR对反应过程的追踪探讨了 2的形成机制 .X射线晶体结构解析表明异构体 2b分子中有一个不规则的含磷六元杂环 .环内最大键角为 12 7.7° ,最小键角为 97.9° .六元杂环中 ,除CC具有双键性质外 ,其余的CP ,CO和PO键均具有典型的单键特征 .两个环外PS双键处于含磷杂环的同一侧 ,表明 2b分子是一个cis结构 .该晶体属单斜晶系 ,C2 /c空间群 ,a =2 .0 486( 3 )nm ,b =2 .2 3 66( 4 )nm ,c =1.63 3 4( 3 )nm ,β =112 .98( 1)° ,Z =8,V =6.890 ( 1)nm3 ,Dc=1.2 61g·cm-3 ,F( 0 0 0 ) =2 80 0 .0 0 ,μ(MoKα) =3 .40cm-1.最终偏差因子R =0 .0 63 ,Rw=0 .0 83 .最高和最低残余峰分别为 0 .82和 -0 .48× 10 3 e-/nm3 .     

Schiff碱(C7H7NO)钯(Ⅱ)配合物的合成与晶体结构

合成了N—H水杨醛Sch iff碱的钯(Ⅱ)配合物.X射线单晶衍射表明,配合物晶体属于单斜晶系,Pī空间群,分子式为C48H50N8O8Pd3,晶体学参数:a=0.945 8(19)nm,b=1.059 9(2)nm,c=1.396 5(3)nm,α=74.61(3),°β=75.18(3)°,γ=68.49(3)°,V=1.236(4)nm3,Dc=1.594 Mg/m3,Mr=1 186.16,Z=1,F(000)=596,R1=0.029 9,wR2=0.073 4.晶体结构表明,钯原子为四配位,位于配合物的中心与配体的氮原子和氧原子结合形成六元环.     

固相配位化学反应研究(LXI)——[Cu(SC(Ph)NHPh)(PPh_3)_2X](X+Cl,Br,I)的固相合成和晶体结构(X=Cl)

SC(Ph)NHPh,CuX(X=Cl,Br,I)和PPh_3的固相反应产物经CS_2处理得红黄色立方晶体[Cu(SC(Ph)NHPh)(PPh_3)_2X],其中X=Cl的单晶用X射线衍射法收集晶胞参数,此晶体属单斜晶系,空间群P2_1/c,α=1.8013(5)nm,b=1.4588(5)nm,c=1.7222(4)nm,β=105.54(3)°,F=4.3601nm~3,Z=4。中心铜离子以扭曲四面体配位,Cu原子周围的平均键角为109.4°,其中Cu—S键、Cu—Cl键、Cu—P(1)键和Cu—P(2)键的键长分别为0.2352(3)nm、0.2375(4)nm、0.2297(4)nm和0.2282(3)nm.     

含环偶磷氮烷配体的羰基铁衍生物的合成和晶体结构

用Fe3(C0)12与顺-2,4-二(叔丁基胺基)-1,3-二(叔丁基)-1,3,2,4-环偶磷氮烷cis-[P(NHBu-t)NBu-t]2(L)反应,得到两个新的含偶磷氮环的单核羰基铁衍生物:Fe(C0)4[{P(NHBu-t)NBu-t}2](1)和Fe(C0)4[P(NHBu-t)(NBu-t)2P(0)H](2).对它们进行了元素分析,IR和1H NMR谱表征,并用X-ray单晶衍射法测定了晶体结构.1:正交晶系,Pna2(1)空间群,a=1.7038(9)nm,b=0.8856(5)nm,c=3.5659(18)nm,V=5.381(5)nm3,Dc=1.275g/cm3,Z=8.2:单斜晶系,P2(1)/n空间群,a=0.9999(2)nm,b=1.4476(3)nm,c=1.5559(3)nm,β=92.40(3)°,V=2.2504(8)nm3,Dc=1.361g/cm3,Z=4.在两个羰基铁化合物中,配位基偶磷氮烷环以单齿P原子与Fe原子配位.2中,未配位P(Ⅲ)被氧化成具有膦酰基结构[（==）P(O)H]的P(Ⅴ).     

苯甲酰次甲基二苯胂三苯膦苯基合镍(0)分子结构和晶体结构

用X射线衍射方法测定了新化合物C_(44)H_(36)OAsNiP分子结构和晶体结构.该化合物晶体的空间群为P2_1/n.晶胞参数:a=13.833(6)A,b=13.422(5)A,c=20.216(9)A;β=100.60(4)°;Z=4.分子中零价镍以准平面四方形体向与三苯膦、苯基以及二齿砷叶立德的As和O原子键合。Ni—As键长2.268(1)A表现出明显的双键性质.五元环As—C(43)-C(44)-O-Ni内存在As—C(43)—C(44)—O共轭体系,此共轭体系并与苯环C(1)～C(6)共轭体系沟通,使螯合环化学键性质变异.