硼环平面八配位及九配位的铝和镓

用硼环Bn平面配位金属中心M,两者必须在几何和电子结构上良好匹配.对Al和Ga而言,B8环半径略小,完全平面的D8hAl@B8^-（1）和D8hGa@B8^-（3）均为具有一个虚频的过渡态;金属中心沿体系八重轴轻微向上移动（0.3-0.5）所形成的C8vAl@B8^-（2）和C8vGa@B8^-（4）才是体系的稳定几何构型.轻微畸变的C8v阴离子具有准平面结构,与D8h平面结构在能量上非常接近.广泛的结构搜索表明,B9环与Al和Ga中心良好匹配,D9hAl@B9（5）与D9hGa@B9（6）均为直径约4.45的完美轮状中性分子,它们在得到的所有异构体中能量最低.在D9h5和6中,Al和Ga平面九配位中心携带的净原子电荷分别为＋1.3｜e｜和＋1.5｜e｜,其Wiberg总键级为2.5和2.8;而周边相邻B-B原子间的WBIB-B键级接近1.5,具有明显的双键特征.D9hAl@B9中中心原子的电子组态（Al3s^0.423px^0.343py^0.343pz^0.34）表明,Al在配合物中主要失去3s2价电子,其sp2杂化轨道和3pz原子轨道部分参与了体系的离域σ键和离域π键.结果表明,D9hAl@B9有三个离域的π轨道（简并的HOMO和HOMO-2）和三个离域的σ轨道（简并的HOMO-1和HOMO-4）,分别符合4n＋2休克尔芳香性规则,因而具有σ＋π双重芳香性.M@B8-和M@B9（M=Al,Ga）体系的核独立化学位移（NICS（1））均为较大的负值（介于-17~-26ppm）,进一步确定了体系的芳香性本质. C8vAl@B8^-和C8vGa@B8^-阴离子的计算单电子剥离能分别为ADE=3.41,3.23eV和VDE=3.52,3.32eV,而D9hAl@B9和D9hGa@B9中性分子的计算第一电离势分别为IP=8.51,8.34eV.这些结果为在光电子能谱实验中表征这些分子提供了依据.     

密度泛函理论研究Gd（H2O）n^3＋（n=8，9）化合物的结构及相对稳定性

用密度泛函理论方法研究了气相和水溶液中Gd（H2O）n^3＋（n=8，9）化合物的结构和相对稳定性，其中水溶剂效应利用极化连续介质方法结合多种溶质空腔模型进行模拟．气相计算得到的化合物结构与实验观察结果一致．计算结果表明，在气相中9配位Gd（H2O）9^3＋比8配位Gd（H2O）8^3＋稳定，而在水溶液中稳定顺序刚好相反，这一结果不依赖于计算中采用的空腔模型种类，而且也与实验结果吻合．最后，通过采用各种空腔模型计算Gd^3＋的水合自由能，并与实验值比较，发现当化合物只包含第一层配位水分子时，UA0、UAHF及UAKS空腔模型最适合研究Gd^3＋在水溶液中的性质．     

几种C70^n离子的Jahn-Teller畸变和单态的电子光谱

用INDO系列方法对C70^n(n=+2, +1, -1, -2, -3, -4)进行系统研究, 表明除C70^n三态具有D5h对称性, 其余均发生Jahn-Teller畸变, 导致明显的对称性降低(C2v), 产生30种键长和21种不等同C原子。以优化构型为基础, 计算C70^4^-单态的电子光谱, 其近红外吸收与实验值一致, 同时预测了C70^2^+单态的光谱。     

配位不饱和双核钌羰基化合物Ru2(CO)n(n=7,6)的DFT计算研究

对配位不饱和双核钌羰基化合物Ru2(CO)n(n=7,6)在BP86/DZP++和MPW1PW91/DZP++ 理论水平下进行了量子化学理论计算研究, 优化得到16个单态和三态异构体, 并讨论其键的性质. 得到的n=7,6基态分别是Cs和C2v构型的单态, 均含有2个配位的桥羰基. 对其离解能的计算表明, 相对于断裂金属钌-钌键而生成2个配位不饱和单核羰基化合物都更容易失去一个羰基.     

Al2P2^n-（n=1～4）簇几何构型和芳香性的理论研究

作为一个颇有争议的概念,芳香性一直是化学领域关注的课题．随着这一概念被成功引入无机分子及簇化学,芳香性研究再次成为讨论的热点．作者运用B3LYP和B3PW91两种方法,选择6-311＋G^＊基组,就Al2P2^n-（n=1～4）体系的稳定构型、电荷分布、芳香性等其他特性进行了理论计算及分析．结果显示,Al2P2^-,Al2P2^2-和Al2P2^3-分别具有三种稳定的构型,即平面、屋顶和链状结构;Al2P2^4-具有两种稳定的构型,即平面和屋顶结构．对于该体系而言,具有D2h对称性的异构体较稳定．     

Fluorinated Dicarboxylic Acids and Transition-metal（ll） Complexes with N-ligands： Synthesis, Characterizations and Crystal Structures

水热法合成了5个新的配位聚合物：[Cd（TFSA）（2,2＇-bpy）2]n（1）,[Mn（HFGA）（phen）2]n（2）,[Co（TFSA）（bpp）2（H2O）2]n（3）,[Zn（TFSA）（bpp）2（H2O）2]n（4）和[Cu（HFGA）（phen）]n（5）（TFSA=四氟丁二酸,HFGA=六氟戊二酸,2,2＇-bpy=2,2＇-联吡啶,phen=1,10-邻菲啰啉,bpp=1,3-二吡啶基丙烷）,通过X射线单晶衍射确定了配合物的晶体结构.配合物1和2具有相似的1D链结构,四氟丁二酸和六氟戊二酸以两个单齿羧基氧原子分别配位于Cd2＋和Mn2＋离子,2,2＇-联吡啶和1,10-邻菲啰啉分别螯合配位于Cd2＋和Mn2＋离子.配合物3和4具有相似的1D链结构,1,3-二吡啶基丙烷以两个端基氮原子桥联金属离子,四氟丁二酸和六氟戊二酸分别以单齿方式配位.配合物5是具有{4.82}拓扑的2D网结构,六氟丁二酸配体通过单齿/双齿-桥联模式连接Cu2＋离子.5个配合物均通过分子间弱作用进一步构筑成3D超分子结构.     

巢湖、龙感湖水体中稀土元素的无机形态研究

运用MINTEQ化学平衡软件对巢湖、龙感湖中溶解态稀土的形态进行模拟。模拟结果表明，在巢湖和龙感湖中Ln（CO3）^2-，LnCO3^＋是溶解态稀土的最主要的存在形式，当8pH〉7．19时，REE主要以LnCO3^＋形式存在，当pH〉8时，REE主要以Ln（CO3）2^-形式存在，并且∑Ln（CO3）n^3-2n（n=1和2）形态的稀土基本上占溶解态稀土总含量的93％以上。Ln^3＋在巢湖和龙感湖水体中平均丰度为5．03％，Ln^3＋的丰度和pH值成反相关关系。LnPO4在湖水中平均丰度为1．61％，但这种形式的稀土在巢湖和龙感湖中非常重要。巢湖和龙感湖中LREE的LnPO4均处于过饱和状态，甚至巢湖西半湖区丰水期HREE的LnPO4的也都处于过饱和状态，PO4^3＋对稀土的存在有很强的限制作用。InSO4，LnF^2＋，LnOH^2＋，LnCl^3＋等形态的各元素平均丰度均小于1％，在富营养化的淡水中通常可以忽略不计。     

单、双核钌羰基化合物Ru（CO）n（n=5，4，3）和Ru2（CO）n（n=9，8）的理论研究

采用两种密度泛函方法对中性单核Ru（CO）n（n=5,4,3）和双核Ru2（CO）n（n=9,8）化合物进行理论计算,优化出16个稳定异构体．研究发现,和Os（CO）5类似,Ru（CO）5存在两个能量接近的最低异构体．Ru（CO）4的能量最低异构体为C2v对称性的单态构型．Ru（CO）3能量最低异构体为G对称性的单态构型．Ru2（c0）。的两个能量接近的最低异构体分别含有单个桥羰基和3个桥羰基．双核不饱和Ru2（CO）8的能量最低异构体为含有两个桥羰基的单态Q构型．通过比较M2（CO）n（M=Fe,Ru,Os;n=9,8）的能量最低构型,发现Fe和Ru倾向于形成含有多个桥配位羰基的构型,而Os则更倾向于形成不含桥配位羰基的构型．对离解能的研究表明,和失去一个羰基生成Ru2（CO）8相比,Ru2（CO）9更容易离解为Ru（CO）5和Ru（CO）4．     

ML42-几何和电子结构的理论研究(M=Ni2+,Pd2+,Pt2+;L=CN-,Cl-)

对具有16电子的镍族二价阴离子系列的几何和电子结构进行了研究．在从头算和密度泛函（DFT）的水平上计算得到的几何结构与实验结果具有较好的可比性．SVWN，BP86和B3LYP计算的键长、键角一般具有相同的趋势，但SVWN计算的键长有时偏短．NP2个别情况下表现出异于DFT的趋势．电荷分布计算结果表明：在高自旋态的（扭曲）四面体NiCl4^2-中，Ni具有较高的正电荷，NP2的计算值甚至接近两个正电荷；相对而言，低自旋态的平方四边形中金属原子拥有明显较低的正电荷．计算结果证明了传统观点，即Cl^-是比CN^-更弱的电子受体，这点在NiCl4^2-的情形下体现得特别明显，Cl^-几乎没有为Ni^2＋提供电子或负电荷．     

直线型CnP^—（n=1～11）结构的理论研究

以激光溅射方法产生了一系列含一个磷原子的碳原子簇负离子．针对其在实验中呈现的奇偶变化规律进行了量子化学从头算研究．在HF／6－311G*水平上（对单重态为RHF，多重态为ROHF）优化了直线型CnP-（n=1～11）键长和能量，计算了相邻簇离子的能量差与成簇碳原子的平均结合能及从CnP-分别解离C、C2、C3、P、CP、C2P等6种通道所需的能量．计算发现，n为奇数的CnP-单重态（1Σ）最稳定，而，n为偶数的簇离子则以三重态（3Σ）的能量较低．所计算的CnP-各结构参数均表现出奇偶交替的变化规律，n为奇数的CnP-相对稳定．     

一维链状3-碘苯甲酸铽配合物的合成、晶体结构和性质表征（英文）

溶液法合成了配合物{[Tb（3-IBA）3（H2O）2]·0.5（4,4′-bipy）}n（3-IBA=3-碘苯甲酸根;4,4′-bipy=4,4′-联吡啶）,并通过X-射线衍射单晶结构分析、红外光谱、紫外光谱、荧光光谱以及热重分析对配合物进行了结构和性质表征。配合物晶体属三斜晶系,P1空间群。该配合物具有一维链状结构。Tb^3＋离子与8个O原子配位,其中6个O原子来自5个3-碘苯甲酸根,2个O原子来自水分子。相邻Tb^3＋离子通过2个双齿桥联的3-碘苯甲酸根联结成一维链状结构。未配位的4,4′-联吡啶分子与配位水分子之间形成氢键,并将相邻的一维链联结起来形成二维网状结构。沿a轴的分子堆积形成一维孔道,是由于相邻一维链的苯环之间部分重叠而形成的。在紫外光照射下,配合物发出很强的绿色荧光。配合物的荧光光谱中,4个峰位于490、544、583和619nm,分别对应于Tb^3＋离子的^5D4→^7F6、^5D4→^7F5、^5D4→^7F4和^5D4→^7F3跃迁。     

由Keggin型簇和过渡金属配合物构筑的杂多钨酸盐锯齿链的合成和结构

采用水热法合成了一维锯齿链状的有机-无机杂化杂多钨酸盐[Cu（en）2（H2O）]{[Cu（en）2（H2O）][Cu（en）2]（α-SiW12O40）}（OH）2·H2O（记作1;en=1,2-乙二胺）;利用元素分析、红外光谱和X射线单晶衍射对其结构进行了表征.结果表明,化合物1属于三斜晶系,P-1空间群;其晶格参数为：a=1.297 6（6）nm,b=1.473 5（7）nm,c=1.909 9（9）nm,α=86.736（8）°,β=88.833（8）°,γ=74.840（8）°,V=3.519（3）nm3,Z=2.就分子结构而言,化合物1由一个常见的Keggin型多阴离子[α-SiW12O40]4-、两个不同的铜配位阳离子[Cu（en）2（H2O）]2＋和[Cu（en）2]2＋、一个游离的铜配位阳离子[Cu（en）2（H2O）]2＋、两个氢氧根离子和一个结晶水组成;相邻的[α-SiW12O40]4-多阴离子通过两个配位阳离子[Cu（en）2）]2＋相连,形成一维锯齿链状结构.     

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.     

锂掺杂胺化物中氮原子配位数效应对结构和非线性光学性质的影响

采用MP2／6—311＋＋G（d,p）方法得到了含有不同氮原子配位数的系列锂掺杂胺化物的几何结构,并使用MP2／6．311＋＋G（2d,p）方法计算了该系列的非线性光学性质．结果表明：相对于未掺杂体系,锂掺杂极大地增加了体系的一阶超极化率（β0）,其中1的β0值是掺杂前的3238倍;体系的风随着氮原子配位数的增加而显著增加,具有3个配位氮原子的1的风值达到2．8×10^5a．u．另外,频率依赖的一阶超极化率（β（-ω;ω,0）和β（-2ω;ω,0））也表现了同样的趋势．     

席夫碱钴(Ⅱ)配位聚合物的合成及其晶体结构

乙酰丙酮与1,2-二(邻氨基苯氧基)乙烷缩合制得Schiff碱配体L;L与CoCl2.6H2O反应合成了席夫碱钴(Ⅱ)配位聚合物[CoLCl2]n(1),其结构经IR,XRD和元素分析表征。1属单斜晶系,空间群P2/n,晶胞参数a=9.923(8),b=12.362(9),c=11.736(8),β=94.583(12)°,V=1 434.9(17)3,Z=2,Dc=1.246g.cm-3,R1=0.049 5,wR2=0.152 3。1中每个Co(Ⅱ)的配位环境均为扭曲四面体,每个配体L通过其两臂乙酰丙酮亚胺单元的端基氧原子同两个金属离子配位桥联形成一维链结构。     

六聚同多酸阴离子M6On-19(M=Mo,W,n=2;M=Nb,Ta,n=8)电子结构和化学性质的密度泛函理论研究

采用B3LYP方法在Lanl2DZ水平上计算了六聚同多阴离子(M6On19^-(M=Mo和W,n=2;M=Nb和Ta,n=8)的电子结构,分析了它们的前线轨道、分子静电势(MEP)．计算结果表明,Nb6O19^8-和Ta6O19^8-是电子给体,而Nb6O19^2-和Ta6O19^2-则是电子受体,这与它们在溶液中具有不同的化学性质是一致的．     

对氨基苯磺酸铜配位聚合物的合成与晶体结构

合成了二维层状配位聚合物{[Cu（p—abs）2（H2O）2]·2H2O}n（p-abs^-=对氨基苯磺酸根离子）,该配合物晶体属单斜晶系,P21／n空间群,晶胞参数：0=0．7432（3）nm,b=1．7357（5）nm,c=0．7618（2）nm,β=116．592（19）°,V=0．8788（50）nm^3,Mr=479．96,De=1．814g／cm^3,Z=2,μ=1．538mm^-1．铜离子周围有4个氧原子和2个氮原子与之配位,其中2个氧原子由配位水分子提供,其余4个配位原子由对氨基苯磺酸提供,这六个原子在铜离子周围形成一个畸变的八面体配位环境．对氨基苯磺酸在配合物中起双齿桥联作用,将相邻两个铜离子连接起来,成为无限二维层状结构．     

6-四氮唑-2-吡啶甲酸配合物的原位合成与氢键拓扑网络研究

用2,6-二氰基吡啶与叠氮化钠在水热条件下原位合成了5种6一四氮唑．2-吡啶甲酸配合物：【Ni2（tepc）2（H2O）2】（1）,[CO2（tepc）2（H2O）4]·2H2O（2）,【CO2（tepc）2（H2O）4】·4H2O（3）,【Cu2（tepc）2（H2O）2]（4）和{【Mn（tepc）（H20）2]·2H2O}n（5）（tepc=6一（tetrazol-5-y1）picolinate）．这些配合物中配体均以三齿螯合的方式与金属离子配位．配合物1-4形成了双核离散型配合物,双核分子通过氢键作用连接成三维超分子结构．配合物5中的单核螯合单元间通过Mn-O配位键连接成为一维配位聚合物链,链间通过氢键连接成为整个配合物的晶体结构．氢键拓扑网络分析表明,配合物1和2可简化成NaCI型的6-连接pcu拓扑网,配合物3则可简化成一种8．连接hex拓扑网,配合物4可简化成一种新型双结点十连接拓扑网络（3^10．4^26·5^8·6）（3^8．4^26．5^10．6）,配合物5则可简化成一种新型的（5,10）双结点三维网络（3^2·4^7．5）（3^4．4^21．5^13．6^7）．本文不仅详细地分析了这些配合物晶体结构中氢键与拓扑网络之间的关系,而且还讨论了氰基的水解反应与四氮唑成环反应间的关系,以及金属离子的电子特征、结晶条件与晶体结构之间的关系．     

气相和水溶液中铀酰配合物UO2Ln^2-n＊a（L=F^-,CO3^2-,NO3^-;n=0-6,a=1,2）的结构和振动光谱

通过对铀采用相对赝势基组,其它原子使用6-31＋G（d）基组,应用密度泛函理论（DFT）以及B3LYP方法对UO22＋离子与F-、CO23-和NO-3的各配位结构进行优化和频率计算.计算考虑了气相和水溶剂化两种状态,其中溶剂化模型采用连续导体介质理论模型（CPCM）.计算结果显示配体的配位数与O襒U襒O对称伸缩振动频率存在线性关系.配体在气相和水溶液中存在的关系基本符合通式：νs=-Agasn＋983和νs=-Aaqn＋821（Agas和Aaq为常数,表示每增加一个配体振动频率的变化值;n为配体配位数）.其中F-对应Agas=53cm^-1,Aaq=11cm^-1;CO230-对应Agas=85cm^-1,Aaq=19cm^-1;NO-3对应Agas=48cm^-1,Aaq=-10cm^-1.并且Aaq值与实验值一致.     

几个稀土配位聚合物的结构和磁性

水热法合成了8个稀土配合物{Ln（TDA）1．5（H20）2）n（Ln=Pr（1a）,Nd（2a））和{Ln（TDA）（Ac）（H20）}n（Ln=Pr（1）,Nd（2）,Eu（3）,Gd（4）,Tb（5）,Dy（6）;TDA=2,5．噻吩二羧酸阴离子）,结构分析显示配合物1a和2a是属于C2／c的三维框架结构．化合物1-6是在过量的乙酸铵的反应体系中得到的不同于配合物1a和2a的三维框架结构．配合物4-6的磁性研究表明：配合物4中相邻的Gd^3＋之间存在弱的反铁磁相互作用而配合物6显示出三维框架结构中较少的慢磁弛豫行为．