平面四方金属苯配合物的非线性光学性质的从头算研究

反位平面四方型过渡金属有机配合物[XM(PEt₃)₂-C₆H₄-R] (M＝Pd, Pt; X＝Br, I; R＝NO₂, CHO), 已被测定有较高的非线性光学系数. 本工作采用从头算方法对该配合物的结构和非线性光学性质进行研究. 构型在MP2/Lanl2DZ水平优化. 对基组进行慎重选择后, 认为应该在赝势价分裂基Lanl2DZ的基础上添加弥散函数和极化函数. 弥散函数按几何级数规则增加, 极化函数的指数应取低一个角量子数的基函数中最弥散的两个函数的指数的比例中项. 本工作的SCF水平计算表明苯的对位取代基R的吸电子能力越强, 金属对位配体X的电负性越强, 则配合物的超极化率越大.     

过渡金属(Ni、Pd、Pt)配合物二阶超极化率的量子化学研究

对ⅧA族过渡金属有机配合物(trans-[Ni(C≡CPh)2(PEt3)2]、trans-[Pd(C≡CPh)2(PEt3)2]、trans-[Pt(C≡CPh)2(PEt3)2])的二阶超极化率进行了量子化学计算研究.分别使用Lanl2dz基组、CEP-31G和CEP-31+G基组,在MP2、HF、B3LYP水平上计算分子的二阶超极化率,各金属配合物的二阶超极化率(γ)的变化趋势为:trans-[Ni(C≡CPh)2(PEt3)2]相似文献   

取代基效应对环金属Rh(Ⅲ)配合物二阶非线性光学性质影响的DFT研究

本文采用密度泛函理论(DFT)方法对系列环金属Rh(Ⅲ)配合物的结构与二阶非线性光学性质进行了计算研究.结果显示，配体中取代基的改变对配合物的几何结构和Wiberg键级影响不大.当主配体上的—H被其他强的供/吸电子基团取代时，配合物的极化率增大.其中，对于配合物1-6,主配体或副配体中强供/强吸电子基团的引入均有效地提高了配合物的第一超极化率(β_tot).而在配合物7-12中，配体中取代基的改变对配合物的β_tot值也有所提高，但幅度不大.此外，计算所得的配合物动态超瑞利散射超极化率(β_HRS)值与β_tot值的变化规律一致.对配合物的电子结构与吸收光谱的分析表明，体系具有较大的β_tot值与其吸收光谱的明显红移，较低的电子跃迁能，以及方向一致的电荷转移模式相关.     

12顶点碳硼烷Ni(Ⅱ)配合物二阶非线性光学性质的理论研究

采用密度泛函理论方法, 计算分析了系列12顶点碳硼烷Ni(Ⅱ)配合物的非线性光学(NLO)性质和电子光谱. 结果表明, 2个P(CH₃)₃配体的结构变化对配合物的原子间距离影响较小, Ni(Ⅱ)配合物的极化率随取代基共轭性和空间体积的增加而增大. 增强配合物的共轭性及改变P(CH₃)₃配体结构对二阶NLO系数有明显影响, 其中取代基为苯胺的配合物5b的第一超极化率总有效值(β_tot)最大. 分析配合物的电子光谱和相应的分子轨道组成可知, 配体内的电荷转移以及配体到金属的电荷转移对二阶NLO系数贡献较大.     

端基取代的长链硅烷二阶超极化率的量子化学研究

对端基取代的一维无限长反位硅烷H₂N-(SiH₂-SiH₂)_n-NO₂的二阶超极化率进行了系统的量子化学研究. 通过仔细检验和选择外场强度, 采用9个外场强度(0.0000, ±0.0008, ±0.0012, ±0.0016, ±0.0020 a.u.)计算的体系能量来确定4阶场强展开式中的5个系数, 从而得到可靠的二阶超极化率. 建议数据拟合时用二阶超极化率单元值的平均值形式γ(n)/n作为拟合对象, 同时用1/n的2阶多项式作为拟合函数, 以得到无限长链的二阶超极化率极限值. 拟合数据范围的选择应该使该数据范围得到的极限值与其临近数据范围得到的极限值的均方偏差最小. 分子构型的优化使计算的二阶超极化率增加大约20%, 在基组中增加极化函数使二阶超极化率在无限长链时的极限值减少大约15%. 相关效应的影响最大, MP2的结果比RHF的结果增加近一倍. 根据本文最高水平MP2/6-31G(d)//RHF/6-31G的计算, 端基取代的一维无限长反位硅烷H₂N-(SiH₂-SiH₂)_n-NO₂的二阶超极化率的每单元极限值为0.8364×10⁶ a.u.     

双环金属铱(Ⅲ)异腈配合物的二阶非线性光学性质

采用密度泛函理论(DFT)方法对双环金属Ir(III)异腈配合物的非线性光学(NLO)性质进行计算研究。用B3PW91(UB3PW91)(金属原子采用LANL2DZ基组,非金属原子采用6-31G*基组)方法对配合物进行几何结构优化。在优化构型基础上,采用B3PW91(UB3PW91)和B3LYP(UB3LYP)方法计算了配合物的第一超极化率(βtot),并用CAM-B3LYP(UCAM-B3LYP)(金属原子采用LANL2DZ基组,非金属原子采用6-31G**基组)方法模拟配合物的吸收光谱。结果表明,主配体的取代基(R1)和副配体的取代基(R2)对第一超极化率值贡献不大。配合物发生氧化还原反应,电荷转移方式增多,电荷转移程度增大,使βtot值显著增加,其中1a+([(C∧N)2Ir(CNR)2]+(R=CH3))发生氧化反应和还原反应的βtot值分别增大了75倍和144倍。因此,这类双环金属铱(III)异腈配合物的氧化还原反应可以有效地调节其二阶NLO性质。     

单齿配体取代基对钌(Ⅱ)芳烃配合物光致配体解离能力的影响

合成了三种钌(Ⅱ)芳烃配合物[(η⁶-p-cymene)Ru(bpy)(py-R)]²⁺(bpy=2,2′-联吡啶,py=吡啶,R=N(CH₃)₂,H,NO₂),通过紫外-可见吸收光谱、核磁共振、高分辨质谱及DNA凝胶电泳等手段研究了单齿配体吡啶对位取代基的推拉电子能力如何影响配合物的光致配体解离能力。研究发现,当单齿配体吡啶对位取代基为拉电子基团硝基时,配合物具有光致单齿配体解离能力及潜在的光活化抗肿瘤活性。     

F-(H2O)n(n=1～4)体系的结构、偶极矩、极化率和一阶超极化率的从头计算

用MP2方法得到F^-(H₂O)_n(n=1～4)体系的优化几何结构.依据优化结构计算偶极矩μ₀、极化率α₀、各向异性极化率Δα和一阶超极化率β₀,研究了基组效应.讨论了溶剂水分子数、溶剂水分子排布及溶剂层数变化诸因素对体系超极化率等性质的影响.     

新型含2-噁唑啉基三角架配体-银(I)一维配位聚合物的合成与结构

通过含2-噁唑啉基三角架配体1,3,5-三(2-噁唑啉基)苯(L)与三氟醋酸银反应合成了配合物[Ag₄(L)₂(CH₃CN)₂(CF₃CO₂)₄]_n (1), 并利用元素分析、电喷雾质谱、X射线单晶衍射等方法对其进行了表征. 晶体结构解析结果显示配合物1属三斜晶系, 空间群P-1, a＝0.83731(6) nm, b＝1.22828(9) nm, c＝1.33997(10) nm, α＝102.9760(10)°, β＝107.3050(10)°, γ＝93.8600(10)°, Z＝1, R＝0.0365, wR₂＝0.0929. 该配合物是由[Ag₄(L)₂(CF₃CO₂)₂]^2＋笼状结构单元通过另外两个三氟醋酸根双桥连形成的一维链状结构. 相邻的链间通过C—H…O氢键进一步扩展为二维网状结构. 电喷雾质谱研究结果显示在实验条件下, 溶液中配合物1是以聚合状态存在的.     

过渡金属体系非线性光学性质计算的ECP基组研究

有效核势(ECP)方法是计算含有过渡金属体系的电子结构及物理性质的有效方法. 本文比较了一系列典型的ECP基组对计算含过渡金属体系非线性光学性质精度的影响. 分别在HF, MP2和DFT理论水平上对过渡金属元素使用不同的ECP基组, 计算了几个过渡金属有机化合物的静态一阶超极化率β₀. 研究结果表明: 使用有效核势计算含过渡金属体系时, 核电子的选取是提高计算精度的前提, ns和np电子应该和nd电子一同作为价电子处理; 对于重原子, 必须考虑自旋-轨道耦合相对论效应. 经过综合评估, 认为使用Stuttgart/Dresden赝势的ECP基组, MHF, 在计算含有过渡金属体系非线性光学性质方面是比较好的基组; Stuttgart RSC 1997和SBKJC VDZ相对而言是较好的基组; 基组Lanl2dz, Hay-Wadt MB (n＋1)和Hay-Wadt VDZ (n＋1)由于没有考虑自旋-轨道耦合, 计算精确度次之; 而基组CRENBL和CRENBS计算的偏差要大一些, 尤其是CRENBS基组由于价电子选择得太少而导致与实验值的偏差最大.     

双-单齿芳香酰胺型配体桥联La3＋一维配位聚合物的合成与晶体结构

通过硝酸镧和双-单齿芳香酰胺型配体L {L＝1,4-双[(2'-苄胺甲酰基苯氧基)-甲基]苯}之间的反应得到了配位聚合物{[La(NO₃)₃]₂•L₃}_n, 并用X射线单晶衍射测定了配合物的晶体结构. 配合物为三斜晶系, _P1空间群, 晶胞参数a＝1.1298(2) nm, b＝1.2689(1) nm, c＝2.1030(3) nm, α＝81.189(9)°, β＝80.95(1)°, γ＝65.832(9)°, V＝2.7032(6) nm³, Z＝2, R＝0.0267, wR＝0.0679, La^3＋为9配位, 呈变形的三帽三角棱柱配位构型. 配合物通过配体的桥联作用形成一维环链相间的配位聚合结构, 由于相邻链间不存在氢键和π-π堆积作用, 所以配合物是以单链形式堆积排列.     

含氧亚甲基中心桥键席夫碱型液晶化合物的合成及介晶性

报道了两个系列含氧亚甲基中心桥键席夫碱型棒状液晶化合物的合成, 其结构通式为: XC₆H₄N＝CHC₆H₃(Y)OCH₂C₆H₄COOC₁₆H₃₃, Y＝H, OCH₃; X＝OC_nH_2n＋1 (n＝1～12, 14, 16), Me, F, Cl, Br. 通过热台偏光显微镜和DSC对其介晶性进行了研究. 结果显示分子中末端烷氧基链长的变化和苯环侧向取代基Y对这些液晶化合物的介晶性有重要影响.     

1,3,5-苯三乙酸-钬配合物的合成、结构和磁性质研究

利用柔性三脚架配体1,3,5-苯三乙酸(H₃bta)与Ho(NO₃)₃•6H₂O在水热条件下组装得到了一个具有三维孔道结构的配位聚合物: {[Ho(bta)(H₂O)]•1.26H₂O}_n (1). X射线单晶衍射分析表明该配合物属三斜晶系, 空间群P-1, 晶胞参数 a＝0.7621(4) nm, b＝0.9634(4) nm, c＝1.0500(5) nm, α＝106.409(18)°, β＝105.273(18)°, γ＝100.88(2)°, Z＝2, V＝0.6839(6) nm³, D_c＝2.208 g/cm³, μ＝5.824 mm^－1, F(000)＝437, R₁＝0.0224, wR₂＝0.0462. 在1.8～300 K的温度范围内研究了该配合物固体样品的磁性质.     

由3-二茂铁-2-丁烯酸根和1,10-邻菲啰啉构筑的一维链状铅(II)配位聚合物的合成、晶体结构及电化学性质

Pb(OAc)₂•3H₂O, 3-二茂铁-2-丁烯酸钠以及1,10-邻菲啰啉在甲醇中反应得到了铅的配位聚合物: [Pb(m-OOCCH＝C(CH₃)Fc)(m₂-OOCCH＝C(CH₃)Fc)(phen)]_n (Fc＝(h⁵-C₅H₅)Fe(h⁵-C₅H₄); phen＝1,10-邻菲啰啉). 单晶测试表明: 每个铅离子为六配位, 其中4个氧原子来自4个3-二茂铁-2-丁烯酸根, 另2个氮原子来自邻菲啰啉; 相邻的铅离子通过3-二茂铁-2-丁烯酸根的单齿和双齿氧原子桥连形成了一个无限的一维长链. 研究了标题化合物在DMF溶液中的电化学性能.     

双二茂铁甲基碳正离子与乙酰乙酸乙酯的反应及其产物的晶体结构

双二茂铁甲醇与BF₃•OEt₂ 在CH₂Cl₂中作用形成稳定的双二茂铁甲基碳正离子, 无需从溶液中分离, 可直接与乙酰乙酸乙酯反应得到了较高产率的双二茂铁甲基乙酰乙酸乙酯. 由苯重结晶得到的单晶经过X射线衍射测试发现, 该化合物属于三斜晶系, 空间群P , a＝0.82554(8) nm, b＝0.96962(10) nm, c＝1.46662(14) nm, α＝105.562(2)°, β＝90.771(2)°, γ＝96.727(2)°, V＝1.2191(19) nm³, D_c＝1.516 g•cm^－3, μ＝1.320 mm^－1, F(000)＝532, Z＝2.     

Preparation of amphiphilic organoiron(1+) complexes having two long-chain alkyl groups and their molecular assemblage characteristics

[o-, m- and p-Bis(alkylamino or alkyloxy)benzene] (cyclopentadienyl)iron(1+) hexafluorophosphates {2 and 4; [(C_nH_2n+1X)₂C₆H₄](C₅H₅)Fe⁺PF₆^?, X?NH or O} were prepared by aromatic nucleophilic substitution of the (dichlorobenzene)iron cationic complexes (1). Critical micelle concentrations of the complex chlorides (3), prepared from 2 (n=8, X?NH) by anion exchange and soluble in water, gave much smaller values than those of bis(long-chain alkyl)dimethylammonium surfactants. Furthermore, the substitution positions scarcely affected their surface activites. However, the surface pressure-molecular area isotherm of the hexafluorophosphates (2 and 4, n=18, X?NH; insoluble in water) were severely transformed by change in the substitution position of the long-chain alkyl groups on the benzene ligand in the iron cationic complexes: the o-substituted complex gave a molecularly assembled film by the Langmuir-Blodgett (LB) method, but the P-substituted one did not.     

Exploring the (Very Flat) Potential Energy Landscape of R−Br⋅⋅⋅π Interactions with Accurate CCSD(T) and SAPT Techniques

Halogen bonds involving an aromatic moiety as an acceptor, otherwise known as R?X???π interactions, have increasingly been recognized as being important in materials and in protein–ligand complexes. These types of interactions have been the subject of many recent investigations, but little is known about the ways in which the strengths of R?X???π interactions vary as a function of the relative geometries of the interacting pairs. Here we use the accurate CCSD(T) and SAPT2+3δMP2 methods to investigate the potential energy landscapes for systems of HBr, HCCBr, and NCBr complexed with benzene. It is found that only the separation between the complexed molecules have a strong effect on interaction strength while other geometric parameters, such as tilting and shifting R?Br???π donor relative to the benzene plane, affect these interactions only mildly. Importantly, it is found that the C_6v (T‐shaped) configuration is not the global minimum for any of the dimers investigated.     

(XY)12 (X═B, Al; Y═P)团簇的结构与稳定性

采用B3LYP/6-31G*方法, 对(XY)₁₂ (X═B, Al; Y═P)笼状团簇的同分异构体进行优化, 筛选出能量最低的构型. 讨论它们的几何构型、HOMO-LUMO能隙、生成焓、核独立化学位移(NICS)和自由能. 得到(BP)₁₂和(AlP)₁₂团簇的最稳定构型均为具有T_h对称性的四、六元环组成的笼, 亚稳态结构中含有五元环.