前言

中国化学会第十七届全国金属有机化学学术讨论会于2012年10月19～22日在北京大学隆重举行。本届学术研讨会由中国化学会主办,北京大学化学学院、中国科学院上海有机化学研究所金属有机化学国家重点实验室、北京大学深圳研究生院共同承办。会议云集我国金属有机化学界著名专家学者以及广大研究生,交流最新研究成果、展望学科未来发展趋势,     

IB族金属纳米颗粒在有机合成反应中的应用

近年来,将纳米颗粒作为催化剂引入到有机合成领域的研究引起了人们的广泛关注.IB族金属纳米颗粒由于易于制备且在空气中相对稳定,近来被广泛报道.该类催化剂在催化碳碳键及碳杂键的形成反应中,目前已经有了许多成功的例子.综述了近年来IB族金属纳米催化剂在有机合成反应中的应用,并对其发展前景进行了展望.     

以醚胺为模板剂合成含二价金属杂原子的开放骨架磷酸铝化合物M(Ⅱ)-CJ50

在水热体系中, 以2,2'-(乙烯二氧)双(乙胺)为模板剂, 合成了3种含二价金属杂原子的开放骨架磷酸铝化合物M(Ⅱ)-CJ50(|C₆H₁₇N₂O₂| [MAl₃P₄O₁₆], 其中M=Mg, Mn和Fe). 单晶及粉末X射线衍射分析表明, 这3种化合物与以咪唑为模板剂合成的含三价金属杂原子的M(Ⅲ)-CJ50具有相似的骨架拓扑结构. 二者的区别在于: 由于使用了还原性较强的醚胺作模板剂, M(Ⅱ)-CJ50结构中的金属杂原子具有比M(Ⅲ)-CJ50更低的氧化态; M(Ⅱ)-CJ50中的金属杂原子与1个醚胺模板剂分子中的2个醚氧原子形成双齿配位, 而M(Ⅲ)-CJ50中的金属杂原子则与2个咪唑模板剂分别形成单齿配位. 此外, 磁性测试结果表明, 由于金属杂原子的氧化态以及配体模板剂分子的差异, 导致M(Ⅱ)-CJ50中的过渡金属杂原子处于电子高自旋态, 而M(Ⅲ)-CJ50中的杂原子则处于低自旋态.     

Two New Metal-organic Frameworks Constructed from 3,4,5-Substituted-1,2,4-Triazole Ligands

Two new complexes,[Zn（L1）2（SCN）2]·H2O（1,L1 = 3,5-dimethyl-4-p-tolyl-4H1,2,4-triazole and [Cd3（L2）6（SCN）6]（2,L2 = 3,5-dimethyl-4-phenyl-4H-1,2,4-triazole）,have been hydrothermally prepared and characterized by single-crystal X-ray diffraction,IR spectroscopy,elemental analysis and PXRD.Complex 1 crystallizes in monoclinic,space group P21 /n with a = 11.246（13）,b = 9.640（11）,c = 26.13（3）,β = 100.97（3）,V = 1108.5（3） 3,Z = 4,C24 H28 N8 OS2 Zn,Mr = 572.02,Dc = 1.366 g/cm3,μ = 1.065 mm-1,S = 0.992,F（000） = 1184,the final R = 0.0602 and wR = 0.1700 for 2925 observed reflections（I 2σ（I））.Complex 2 crystallizes in triclinic,space group P1 with a = 11.6669（3）,b = 12.0957（2）,c = 14.3674（3）,α = 105.380（3）,β = 91.020（2）,γ = 92.4100（10）o,V = 1952.30（7）3,Z = 1,C66H66N24S6Cd3,Mr = 1725.08,Dc = 1.467 g/cm3,μ = 1.025 mm-1,S = 1.037,F（000） = 870,the final R = 0.0336 and wR = 0.0946 for 7819 observed reflections（I 2σ（I））.In the title complexes,complex 1 is a mononuclear molecule where the centre Zn（II） coordinates to two 3,4,5-substituted 1,2,4-triazole ligands（L1） and two terminal SCN-anions in a tetrahedral environment while six-coordinated centre Cd（II） atoms with octahedral geometry in complex 2 are bridged by virtue of substituted 1,2,4-triazole（L2） in N1,N2-bridging mode and μ2-N,N-SCN-anions into a trinuclear molecule.     

Two Cd（ll） Metal-organic Frameworks （MOFs） Derived from a Triazine-based Flexible Polycarboxylate Ligand： Syntheses, Crystal Structures and Luminescence

Two new metal-organic frameworks, {[Cd2CI（HL）（H20）2＂0.5H20]}n （1） and {[Cd2L（H20）2]＇H20}n （2）, have been hydrothermally synthesized with designed ligand H4L （HaL = 1,3,5-triazine-2-iminodiacetic acid-4,6-biglycine） under the same condition except for different pH values. Single-crystal X-ray determination shows that they are 3-D frameworks. Complex 1 crystallizes in monoclinic, space group P21/n. Complex 2 crystallizes in triclinic, space group Pi. The photoluminescence properties of those two complexes have been investigated in solid state. Complexes 2 exhibited remarkable blue luminescence emissions with high quantum yield of 40.3% On the other hand, complexes 1 featured weak quantum yields of 13.7%.     

基于第一性原理方法研究ReOx在ReOx-Rh/ZrO2和ReOx-Ir/ZrO2催化的甘油氢解反应中的作用机制

采用密度泛函理论研究了ZrO₂负载的Ru基、Rh基以及Re改性的Rh基、Ir基催化剂上甘油氢解生成1,2-丙二醇和1,3-丙二醇的热力学过程, 重点考察了ReO_x调变催化剂活性和选择性的作用机制. 结果表明, Ru/ZrO₂和Rh/ZrO₂催化剂上甘油分解经由脱水-加氢反应途径, 1,2-丙二醇的生成是热力学有利过程, 其中Ru基催化剂活性更高. 在Re修饰的Rh基和Ir基催化剂上, 反应遵循直接氢解机理, 其中金属表面解离的氢原子进攻ReO_x团簇上与醇盐紧邻的C-O键是催化甘油转化为丙二醇最核心的步骤. ReO_x-Rh/ZrO₂催化剂上1,2-丙二醇为主要产物, 并伴随1,3-丙二醇的生成, ReO_x的修饰则显著提高了Ir/ZrO₂催化剂上1,3-丙二醇选择性. 与单金属催化剂上发生的间接氢解机理相比, 修饰催化剂上1,3-丙二醇选择性的提高可主要归因于Rh(Ir)-Re协同催化的直接氢解反应过程, 其中羟基化铼官能团有利于末端醇盐中间体的生成. ReO_x-Ir/ZrO₂催化剂上较大的Ir-Re团簇使得末端金属醇盐的立体优选性比次级醇盐更为突出, 从而具有最高的1,3-丙二醇选择性.     

用于超级电容器电极材料的石墨烯基纳米复合物的种类和研究现状

超级电容器是目前研究较多的新型储能元件,其大的比电容、高的循环稳定性以及快速的充放电过程等优良特性,使其在电能储存及转化方面得到广泛应用。超级电容器的电极材料是它的技术核心。石墨烯作为一种新型的纳米材料,具有良好的导电性和较大的比表面积,可作为超级电容器的电极材料。利用其他导电物质对石墨烯进行改性和复合,可以在保持其本身独特优点的同时提高作为电极材料的导电率、循环稳定性等其他性能。本文从半导体/石墨烯复合材料、金属及金属氧化物/石墨烯复合材料、石墨烯/导电聚合物复合材料3个方面综述了复合改性后的石墨烯在超级电容器电极材料方面的研究进展。通过对各复合物电极材料的制备方法和性能的对比分析,指出石墨烯基复合物作为超级电容器的电极材料的未来研究内容是开发低成本、高比容量和高循环稳定性的复合物。     

双核烷基咪唑过氧磷钨酸盐相转移催化剂合成及催化烯烃环氧化性能

合成并表征了一类双核长链烷基咪唑阳离子修饰的过氧磷钨杂多酸盐催化剂[Dnmin]1.5PW4O24,考察了催化剂在过氧化氢为氧源的烯烃环氧化反应中的催化活性.研究表明,这类催化剂在反应过程中表现出相转移催化现象,并具有较高的催化活性和选择性.其中,双核十二烷基咪唑杂多酸盐催化剂[D12min]1.5PW4O24的活性最佳,其环己烯转化率和环氧环己烷选择性分别达到97.7%和96.3%.催化剂在经过简单离心分离后可重复使用,重复使用4次后环己烯转化率和环氧环己烷选择性仍可分别达到72.4%和97.2%.催化剂[D12min]1.5PW4O24在其它几种烯烃的环氧化反应中均表现出相转移催化特性,且具有较高的催化活性.     

颜色可区分的氰桥五边形带经亲铜作用聚集的异金属多形体

水热条件下,环境友好的K₂[Ni(CN)₄]能缓慢水解形成cis-[Ni(CN)₂(H₂O)₄]单元和氰基配体,并进一步与金属铜(Ⅰ)原子组装形成异金属的五边形带。这些五边形带通过亲铜聚集作用形成二维有色的超分子多形体[(CuCN)₂Ni(CN)₂(H₂O)₄](1和2)。研究发现,低温条件下形成了密集态的深蓝色的化合物1,然而高温反应条件形成疏松态的紫色化合物2,这一现象与高温高压的反应条件形成密集态的物质这一规律相违背。结构的进一步分析发现五边形环尺寸的微小改变和二维超分子层间距离的差异是引起这一反常的原因。除此之外,这两个新的化合物也是少见的由亲铜性聚集作用诱导的着色异常的多形体的例子,显示了从深蓝色到紫色的颜色改变。磁性研究证实了平面正方形的[Ni(CN)₄]^2-中的金属镍(Ⅱ)转换成了有着基态自旋S=1的八面体配位几何中心。