激光烧蚀Al+与乙醇团簇的反应研究

利用激光烧蚀-分子束法对Al等离子体与乙醇团簇的反应进行了研究.飞行时间质谱测得的主要反应产物有Al⁺(C₂H₅OH)_n (n=3～10)与H⁺(C₂H₅OH)_n (n=1～14)团簇正离子和(C₂H₅OH)_n(H₂O)OH^- (n=0～8)团簇负离子.实验发现,烧蚀产生的Al等离子体与脉冲分子束的不同位置反应,对团簇离子的类别、大小及强度分布均产生很大影响.Al等离子体与脉冲分子束的前段反应,主要产生金属-复合物团簇离子Al⁺(C₂H₅OH)_n,且信号较强;Al等离子体与脉冲分子束的中段及后段反应,主要产生质子化团簇离子H⁺(C₂H₅OH)_n和团簇负离子(C₂H₅OH)_n(H₂O)OH^-,同时还出现强度较小的其他水合团簇离子,如H⁺(H₂O)m(C₂H₅OH)_n (m=1～2)等.     

Ag/Se二元团簇的形成以及Ag与Se团簇反应的研究

用飞行时间质谱仪研究了激光直接溅射Ag/Se混合样品产生的二元团簇以及团簇正离子的光解行为;并用串级溅射反应装置研究了Ag和Se正负离子产物.在直接溅射产生的Ag/Se二元团簇中,正离子主要系列是:[(Ag₂Se)_nAg⁺],[(Ag₂Se)_nAg₃⁺];负离子主要系列是:[(Ag₂Se)_nAgSe^-],[(Ag₂Se)_nAgSe₂^-],[(Ag₂Se)_nSe^-].团簇正离子的光解结果表明,同样条件下Ag/Se二元团簇正离子光解比率比Ag/S大.在Ag和Se样品串级溅射实验中,主要得到AgSe_n⁺(n=4～9)和AgSe_nSe^-(n=4～7)系列的产物,在AgSe_n⁺系列中,n=4,6时丰度较大.这表明串级溅射反应和直接溅射二元混合样品两种过程中成簇机理是不同的.     

Pb_mTe_n(m+n≤6)团簇的结构与稳定性(英文)

采用密度泛函理论(DFT)的B3LYP方法,在SDD基组水平上对PbmTen(m+n≤6)团簇的几何结构、平均原子键能、离解能及HOMO-LUMO能隙进行了计算分析.结果表明:纯Pb团簇比纯Te团簇稳定,PbnTe比PbTen(n=2-5)稳定,PbnTe2比Pb2Ten(n=3-4)更加稳定;混合团簇PbmTen的HOMO-LUMO能隙在1.87-3.55eV之间,表明该团簇具有半导体性质;在所有团簇中,PbTe团簇最稳定.     

包含两个平面五配位碳原子C_(2+n)B_(10-n)(n=0～10)团簇的结构的理论研究

采用B3LYP/6-311+G**方法,我们优化了初始构型中包含两个平面五配位碳原子(ppCs)的C2+nB10-n(n=0～10)团簇的结构并计算了它们的振动频率.计算结果表明,C2+nB10-n(n=0～2)团簇是稳定的,而且这三个结构中ppC—B键的Wiberg键级介于0.511～0.909之间,ppC—C键的Wiberg键级为0.2254(n=1)和0.8586(n=2),ppC的键级介于3.778到3.879之间,即这三个结构中存在两个ppCs,而且ppC遵循八隅规则;C2+nB10-n(n=3～6)团簇的最稳定结构包含一个ppC;C2+nB10-n(n6)团簇能量最低结构中不存在ppC.而且只有团簇C2+nB10-n(n=0～2)中没有悬键,它们的π电子数分别为:6,7和8,计算它们的NICS(0)值表明强芳香性一般位于局部的三元环中心,表明局部离域有利于平面结构的形成.C2+nB10-n(n=0～2)团簇的第一垂直激发能分别为:1.91,0.56和3.12eV.     

金钯二元小团簇的几何结构与电子性质

在UBP86/LANL2DZ和UB3LYP/def2-TZVP水平下详细研究了AumPdn(m+n≤6)团簇的几何结构和电子性质.阐明了团簇的结构特征、平均结合能、垂直电离势、垂直电子亲和能、电荷转移以及成键特征.除单取代混合团簇(AunPd和AuPdn,n=5或6)外,五和六原子混合团簇中钯原子趋于聚集到一起形成Pdcore,金原子分布在Pdcore周围形成PdcoreAushell结构.含一个和两个钯原子团簇的电子性质与纯金团簇类似,呈现一定奇偶振荡.混合团簇的电子性质,如最高占据分子轨道(HOMO),最低未占据分子轨道(LUMO),垂直电离势,垂直电子亲和能,Fermi能级和化学硬度等均与团簇空间结构和金、钯原子数之比直接相关.混合团簇中存在钯原子到金原子间的电荷转移,表明团簇中存在明显金钯间成键作用.分析团簇的电荷分布、前线轨道和化学硬度表明,金钯混合团簇对小分子如O2、H2和CO等的反应活性要强于纯金团簇.     

钽硫原子簇的形成及激光裂解的初步研究

报导用激光直接溅射的方法产生了大量的钽硫原子团簇离子Ta_nS_m~+(n≤9, m≤30),并用串级飞行时间质谱仪研究了所产生团簇离子的组成及紫外激光裂解规律。实验发现, 最稳定的团簇正离子往往具有Ta_nS_(2n+7)~+(n=1,2,…9)的组成, 相应的负离子具有, Ta_nS_(2n+3)~-(n=1,2,…9)的组成。各种团簇正离子的激光裂解的主要通道是连续的S_2消除过程, 且对于n=3,4,5的团簇, 主要光解产物还有Ta_3S_4~+或Ta_4S_6~+离子。据此推测出Ta_nS_m~+团簇离子的可能结构为在Ta原子周围有6个左右的S原子配位。Ta原子之间不存在直接的化学键,而较大团簇可能是以Ta_3S_4或Ta_4S_6为核心的结构。     

B2Cn+(n=1～9)团簇的结构及其稳定性

采用密度泛函理论(DFT)的B3LYP泛函, 在6-311G*水平上对B2Cn+(n=1～9)团簇的几何构型和电子结构进行了优化和振动频率计算. 结果表明, 在B2Cn+(n=1～9)团簇的基态构型中, B2C2+、B2C3+为具有D∞h对称性的线形结构, B2C7+为具有Cs对称性的立体环状结构, 其余均为平面构型; 其成键顺序为C—C成键优于B—C 成键, B—C成键优于B—B成键. 进一步得到了B2Cn+(n=1～9)团簇的总能量(ET)、零点能(EZ)、摩尔热容(Cp)、标准熵(S0)以及原子化能(ΔEn+). 其结果显示, 随着n的递增, ET、EZ、Cp、S0和ΔEn+数值均呈现增大趋势, 其中EZ数值呈现近似等梯度的增加趋势. 通过对B2Cn+(n=1～9)团簇基态结构的垂直电子亲合势的研究发现, n为奇数的B2Cn+团簇比n为偶数的稳定.     

C_nAl~+小团簇结构的几何特征与稳定性

采用密度泛函理论(DFT)的B3LYP方法,研究了CnAl+(n=2-12)团簇的几何结构与电子性质.在6-311++G**水平上对CnAl+(n=2-12)团簇进行了几何构型优化和振动频率计算.结果表明,CnAl+团簇的基态结构为Al原子与Cn链端基配位形成的直线或折线形结构,以及Al原子与Cn环上1个C原子端位相连或打开Cn环与2个C原子相连形成的环状结构.分子总的平均键长随着n的增大逐渐趋于定值(0.138nm).通过对基态结构的能量分析,得到了CnAl+团簇的稳定性信息.     

InnNa和InnNa+(n=2-8)的团簇结构和电子性质

在密度泛函理论B3LYP水平上, 对InnNa和InnNa+(n=2-8)团簇进行了结构优化和振动频率计算. 计算结果表明, InnNa(n=2、3、4、6)最稳定结构中的对称性分别为C2v、C3v、C4v和C2v, 而InnNa(n=5、7、8)的最稳定结构的对称性为C1点群. 从InnNa(n=4-8)的最稳定结构可以看出, Na原子均位于四个In原子形成的四边形面上. 对于InnNa+(n=2-8), 除了In2Na+、In4Na+和In7Na+, 其它结构都与其中性结构相似. 进一步计算InnNa(n=2-8)团簇的平均结合能、能量的二阶差分以及绝热电离能表明, InnNa(n=2-8)团簇能量的二阶差分呈现奇偶交替特征, In4Na和In6Na较其它团簇更为稳定, 而且理论计算得到的绝热电离能和实验结果吻合得很好.     

Sn_mO_n(m=1～3,n=1～2m)系列团簇的结构和电子性质

基于密度泛函理论(DFT)中的广义梯度近似(GGA)系统地研究了Snm On(m=1~3,n=1~2m)团簇的几何结构和电子性质.当m=n时,团簇的基态结构为Sn和O原子彼此相邻的环形结构,当nm时,团簇易于形成链状结构.研究发现:氧化锡团簇的物理和化学特性类似于氧化硅,主要表现为非金属性.对分裂途径、分裂能和能隙(HOMO-LUMO Gap)进行了研究,结果表明类氧化锡(Snm Om)、Sn2O3和Sn3O4团簇具有很好的稳定性,可以作为构建团簇聚合物材料的基本单元.而且,氧化锡团簇的稳定性主要与其组成成分和结构有关,与团簇大小无关.     

Experimental evidence of structural transition from fcc to bulk bcc in nanophase metal clusters of (Fe)n, (Cr)n, (Mo)n and (W)n produced by CO2 laser multiphoton decomposition of metal carbonyls

We have produced nanophase metal clusters, (Fe)_n, (Cr)_n, (Mo)_n and (W)_n, by multiphoton decomposition of the corresponding metal carbonyls with a 10.6 μm CO₂ laser in the presence of Ar and SF₆. The size distribution was narrow and the average diameter was 6, 3.5, 2 and 1 nm for Fe, Cr, Mo and W clusters, respectively. The structure was found to be bcc for both Fe and Cr clusters, fcc for Mo clusters, and amorphous for W clusters (note that all the bulk metals have bcc structure). Considering the cluster sizes (9630, 1870, 230 and 30 for Fe, Cr, Mo and W clusters, respectively) estimated from their average diameters, it is likely that there exists a structural transition from fcc to bulk bcc with increasing cluster size in these metal clusters.     

Synthesis and Crystal Structure of Novel Sn-O Clusters Generated from nBu2SnO and Esters

A facile and credible strategy was demonstrated to synthesize two new Sn-O clusters 1 and 2 by the reactions of nBu2SnO with esters directly under mild conditions.Cluster 1 crystallizes in the triclinic system,space group P1 with a = 13.054(3),b = 13.137(3),c = 15.077(3) ,α = 80.009(9),β = 77.187(10),γ = 76.075(11)°,Z = 2,V = 2427.3(9) 3,Dc = 1.565 g/cm3,μ(MoKα) = 2.076 mm-1,F(000) = 1152,the final R = 0.0335 and wR = 0.0664 for 9416 observed reflections(I 2σ(I)).Cluster 2 belongs to the monoclinic system,space group P21/c with a = 13.673(3),b = 13.342(3),c = 16.296(4) ,β = 104.385(5)o,Z = 4,V = 2879.7(10) 3,Dc = 1.347 g/cm3,μ(MoKα) = 1.751 mm-1,F(000) = 1176,the final R = 0.0306 and wR = 0.0706 for 6390 observed reflections(I 2σ(I)).The crystal structures of the clusters consist of cen-trosymmetric [RCOOSnnBu2OSnnBu2OH)]2 molecules with an almost planar Sn4O4 framework.Each pair of exo-and endo-cyclic tin atoms was linked by one bridge-OH only.In addition,a novel structure of nBu2SnO different from the previous reports was proposed on the basis of 1H-NMR,TG analysis and X-ray diffraction.     

Syntheses and Characterization of Two Novel Mo（W）/Cu/S Dodecanuclear Clusters with Triple Incomplete Cubane-like Structure

The self-assembly reactions of [MOS3]^2- （M = W, Mo） with CuS2COCH3 in DMF produced two novel dodecanuclear Mo（W）/Cu/S heterometallic clusters, [Et4N]4[{MOS3}3Cu6S2- （CuS2COCH3）3]·H2O （1： M = W; 2： M = Mo）. Cluster 1 crystallizes in hexagonal, space group P-62c with a = 16.5612（3）, b = 16.5612（3）, c = 16.4660（5）A, Z = 2, V = 3911.13（16）A^3, Dc = 1.935 g/cm^3, μ（MoKα） = 7.269 mm^-1, F（000） = 2192, the final R = 0.0289 and wR = 0.0789 for 2425 observed reflections （I 〉 2σ（I））. Cluster 2 is isomorphous to 1 with similar crystal parameters. X-ray analysis reveals that both clusters consist of three incomplete cubane-like cluster units {MOS3Cu3S2COCH3}, which are linked together by two μ3-S atoms.     

过渡金属离子与乙腈团簇的反应

用激光溅射-分子束技术,研究了几种过渡金属离子与乙腈团簇分子的气相化 学反应,根据反射式飞行时间质谱检测的结果,不同的过渡金属离子可与乙腈分子 形成不同尺寸的团簇离子产物,其中Ti~+,V~+,Cr~+与乙腈反应的活泼性强于 Cu~+,Fe~+与乙腈反应的活泼性。分析过渡金属离子Ti~+,V~+,Cr~+与乙腈反应 所生成团簇离子的强度分布,发现它们都在n = 2和n = 3之间形成明显的强度间隙 。     

CDMPC手性固定相对金属簇化合物的手性拆分

应用纤维素三(3,5-二甲基苯基氨基甲酸酯)(CDMPC)手性固定相对2种羰基钌金属簇合物进行了拆分,通过流动相组成、流速和样品溶剂等条件对拆分影响的考察对拆分条件进行了优化。实验结果表明,簇合物1和簇合物2分别在含乙醇(V(hexane):V(ethanol)=95:5)和异丙醇(V(hexane):V(2-propanol)=90:10)的流动相中得到了较好的拆分,将样品溶解在和流动相组成相近的溶剂中更利于簇合物拆分,簇合物配体结构对簇合物在固定相上的保留和拆分有重要的影响。在优化条件下,2种金属簇合物分离度均达到1.5以上。     

具有含磷、硫配体的二核和三核钌羰基簇合衍生物的合成及晶体结构

用Ru₃(CO)12与杂环二硫代次膦酸盐SP(C₆H₄OR)(S)N(C₆H₅)NC(Me)(R=Me,Et)反应,得到两类4个含磷、硫配体的二核和三核钌羰基簇合衍生物Ru₃(CO)₈(μ₃-S)₂[P(C₆H₄OR)N(C₆H₅)NC(Me)S](1;R=Me;3;R=Et)和Ru₂(CO)₆[μ-η₂-SC(Me)NN(C₆H₅)P(C₆H₄OR)](2;R=Me;4;R=Et).对它们进行了元素分析、IR、¹HNMR和MS谱学表征,并用X射线衍射技术测定了1和2的晶体结构.晶体1属三斜晶系,P1空间群,晶胞参数a=1.0755(2)nm,b=1.5760(2)nm,c=0.9078(1)nm,α=98.12(7)°,β=96.64(4)°,γ=79.67(5)°,V=1.4921(4)nm³,Z=2,R(wR)=0.0303(0.0615);该簇合物分子为开口三核钌簇,其簇骨架Ru₃(μ₃-S)₂为畸变四方锥构型;五元杂环上的P原子取代在Ru1原子的轴向配位位置上.晶体2属单斜晶系,P2(1)/n空间群,晶胞参数a=1.1243(4)nm,b=1.4105(5)nm,c=1.62945(7)nm,β=107.06(5)°,V=2.4702(2)nm³,Z=4,R(wR)=0.0248(0.0441);两核簇合物分子中含有2个六元螯环Ru1SCNNP和Ru2SCNNP,增强了簇合物的稳定性.     

The First Example of Inorganic-organic Compound Involving the Largest Vanadium Cluster of [V_(34)O_(82)]~(10-): Hydrothermal Synthesis and Characterization of a One-dimensional Chain of {[NiC_(16)H_(36)N_4]_5[V_(34)O_(82)]}_n

The title compound, [NiL]5[V34O82·8H2O (1, L=5,5,7,12,12,14-hexamethyl-1,4,8,11-tetraazacyclotetradecane), has been synthesized under hydrothermal conditions and structurally characterized by EA, IR, XPS, TG and single-crystal X-ray diffraction. It crystallizes in the monoclinic system, space group C2/c with a=33.061(4), b=15.3457(17), c=33.902(4), β=101.930(2)°, Mr=4904.08, V=16828(3)3 , Z=4, Dc=1.936 g/cm3 , F(000)=9832, μ=2.425 mm-1 , the final R=0.0402 and wR=0.0969. The mixed valence vanadium clusters of [V34O82]10- bridges [NiL]2+ to form a one-dimensional chain in 1. To the best of our knowledge, the title complex is the first example of organic-inorganic hybrid material involving the largest vanadium cluster of [V34O82]10-.     

Designed Construction of Mixed-Metal,Mixed Chalcogenide Clusters

Room temperature reactions between Fe₂(CO)₆(μ-EE'), (E and E' = S, Se or Te) and M(CO)₅(thf), M = Cr, Mo or W yield three types of clusters, the formation of each type clearly dependent on the nature of E and E' present in Fe₂(CO)₆(μ-EE') and on the nature of M in M(CO)₅(thf). While the Mo and W adducts are based on square pyramidal heavy atom cores, the Cr adduct has an unusual structure and can be considered as an inorganic analog of quadricyclane.     

Semi-empirical topological index: development of QSPR/QSRR and optimization for alkylbenzenes

The semi-empirical topological index, I(ET), was developed and optimized to describe the chromatographic retention of alkylbenzenes on the squalane stationary phase. The simple linear regression between the chromatographic retention and the proposed index, for 122 alkylbenzenes studied, is of good quality (determination coefficient, r(2)=0.9996, standard deviation, S.D.=5.5, and leave-one-out cross-validation correlation coefficient, r(CV)(2)=0.9996). The predictive ability of I(ET) was also verified for stationary phases with two different polarities (SE-30 and Carbowax 20 M), and good results were obtained, especially for the stationary phase with low polarity, showing that the specific molecular interactions occur on highly polar phases. The I(ET) was applied to construct quantitative structure-property relationship (QSPR) models for representative properties such as boiling point, Bp(degrees C), octanol/water partition coefficient, log P, van der Waals volume (V(W)) and molar refractivity (R(M)). Satisfactory quality QSPR models were obtained with Bp, V(W) and R(M) showing that the molecular size and dispersive forces are dominating factors with respect to the chromatographic retention.     

新型桥联双四面体簇合物的合成与表征

利用(μ₃-CCO₂Et)Co₃(CO)₉与单阴离子试剂[Mo(CO)₃(η⁵-C₅H₄R)]-[R=H,C(O)Me]的反应合成了2个新的含CCo₂Mo骨架的簇合物(μ₃-CCO₂Et)Co₂Mo(CO)₈(η⁵-C₅H₄R)[R=H(1);R=C(O)Me(2)],进而用其与双阴离子试剂{-M(CO)₃[η⁵-C₅H₄C(O)]}₂-1,4-C₆H₄[M=Mo,W]反应合成了4个双四面体簇合物{(μ₃-CCO₂Et)CoMoM(CO)₇(η⁵-C₅H₄R)[η⁵-C₅H₄C(O)]}₂-1,4-C₆H₄[M=Mo,R=H(3);M=Mo,R=C(O)Me(4);M=W,R=H(5);M=W,R=C(O)Me(6)].这6个化合物的C和H元素分析,IR,¹HNMR等表征都与其结构一致.晶体X射线衍射分析表明,化合物2属单斜晶系,C₂/c空间群,晶胞参数a=1.1264(3)nm,b=1.1879(3)nm,c=3.3565(10)nm,β=93.320(5)°,V=4.484(2)nm₃,Z=8,D_c=1.867g·cm^-3,F(000)=2480,R=0.0369,wR=0.1150.