硼氧基杂配位过渡金属Fe和Mn羰基化合物的理论研究

来源 :华南师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:olivehht
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
BO基杂配位过渡金属羰基化合物是过渡金属羰基化合物的BO基取代产物,具有潜在应用价值。我们选用密度泛函中的B3LYP和BP86两种方法对单核及双核第一过渡周期BO基杂配位过渡金属羰基化合物进行了理论研究。主要预测结果如下:   1.Fe2(BO)2(CO)n(n=9,8,7,6,5)体系   1)饱和Fe2(BO)2(CO)8与过饱和Fe2(BO)2(CO)9   饱和Fe2(BO)2(CO)8结构模式与等电子体MD2(CO)10相似。低能量构型主要包括:①端CO基和端BO基交叉的无桥构型;②端CO基和端BO基重叠的无桥构型;③BO/CO基桥连构型(单桥和双桥)。Fe2(BO)2(CO)8最低能量构型与等电子体Mn2(CO)10实验所测交叉构型相似,是端CO基和端BO基交叉的无桥结构,Fe-Fe单键连接两金属单元。另有3个类似低能量交叉构型,与最低能量构型的能量差在3kcal/mol以内。其主要结构差异在于端位BO基位置不同。端CO基和端BO基重叠的无桥构型比最低能量结构(交叉构型)高约5-9kcal/mol,有虚频。沿振动模的方向去虚频,得相应交叉构型。Fe2(BO)2(CO)8的最低能量构型的单核碎片离解能约25kcal/mol,表明Fe2(BO)2(CO)8是热力学稳定结构。   过饱和Fe2(BO)2(CO)9最低能量结构是端CO基和端BO基相对Mn-Mn轴交叉的单羰基桥连构型,两Fe原子间距大,无明显直接作用。在饱和Fe2(BO)2(CO)9的高能量结构中同事发现了BO与CO基耦合后配位于金属原子的结构,其能量较最低能量构型高约4-6 kcal/mol。Fe2(BO)2(CO)9的单羰基离解能仅约3 kcal/mol,表明过饱和Fe2(BO)2(CO)9极易解离一个羰基形成饱和配位Fe2(BO)2(CO)8。   2)不饱和Fe2(BO)2(CO)n(n=7,6,5)体系   不饱和Fe2(BO)2(CO)n(n=7,6,5)大部分的异构体中,BO配体中的O原子表现出较CO中O原子高的碱性。Fe2(BO)2(CO)n(n=7,6,5)多数构型中,BO基作为三电子给体桥配体,B和O原子都与金属原子有成键作用。在Fe2(BO)2(CO)7四个单态最低能量构型和Fe2(BO)2(CO)6的全部四个单态低能量结构以及Fe2(BO)2(CO)5的两个三态低能量结构中,都有这种η2-μ-BO桥和Fe-Fe单键。两BO基耦合的双氧双硼(B2O2)桥配体首次在Fe2(BO)2(CO)n(n=7,6,5)结构中发现:即两个BO基顺式或反式耦合形成B2O2配体后桥配位于Fe2单元。   2.Mn2(BO)2(CO)n(n=9,8,7)体系   Mn2(BO)2(CO)9结构与等电子体Cr2(CO)11结构不同,与Cr2(CS)2(CO)9结构类似,“首尾相连”η2-μ-EO(E=B,C)桥连接两个金属单元,结构无Mn-Mn键使每个Mn原子满足18电子构型。其中“首尾相连”CO桥构型比“首尾相连”BO桥构型能量高约17 kcal/mol,表明Mn2(BO)2(CO)9结构更倾向于BO桥而非CO桥,即BO基中O原子碱性强于CO基O原子。Mn2(BO)2(CO)9最低能量构型为“首尾相连”BO桥构型。无“首尾相连”BO桥的Mn2(BO)2(CO)9最低能量构型中出现了由两端位BO基耦合的双硼双氧配体B2O2。更高能量构型中还包括与等电子体Cr2(CO)11最低能量构型类似的单桥和双半桥结构。对称及不对称离解同时表明:Mn2(BO)2(CO)9最低能量构型是热力学稳定结构。   不饱和Mn2(BO)2(CO)n(n=8,7)衍生物,所有低能量构型中都有桥配位(单桥、双桥和三桥),并几乎都是BO桥优先配位,只有三桥配位的结构才有一个CO桥。这再次表明:BO中的O原子碱性强于CO中的O原子。Mn2(BO)2(CO)n(n=8,7)能量最低结构都是两个“首尾相连”BO桥连接两Mn金属单元的双桥构型,次能量构型是耦合后的反式.双硼双氧配体的桥连构型。与Fe2(BO)2(CO)n(n=7,6)不同,多数Mn2(BO)2(CO)n(n=8,7)构型倾向于重叠结构,交叉虚频结构去虚频后至重叠构型。   研究中找到了相对可靠的过渡金属有机化合物的理论研究方法;发现了未见报道的BO基杂配位的成键模式;按计算预测的最稳定结构的热力学性质预测其实验合成潜在可能性,为实验有机金属化学家提供合成的线索,丰富了化合物的种类,为将来应用打提供了思路和理论依据。
其他文献
本论文采用含氮杂环化合物,吡咯、吲哚、以及咔唑的衍生物,合成了一系列由氮杂环阴离子配体辅助的稀土烷基化合物,对配合物的结构进行了核磁及单晶结构的表征,并研究了这些配合物
本论文研究工作分为三个部分。   第一部分:测定了碳酸二甲酯+正构烷烃(正壬烷、正十烷、正十二烷、正十四烷、正十六烷、正十八烷)二元溶液在距离临界温度10 K范围内的温
荧光光谱电化学是荧光光谱法与电化学方法结合在一个电解池内同时进行测量的一项综合技术,以电化学为激发信号,用荧光光谱技术进行监测,各自发挥其特长。因为荧光光谱法独特的性
本论文选择DNA和蛋白质作为主要研究对象,以原子力显微镜(AFM)为主要研究手段,结合自组装技术着重研究了DNA和蛋白质在自组装膜修饰金表面的组装及其相互作用,从而构建了DNA和蛋
作为具有独特性能的二维平面准晶体材料,石墨烯负载高催化活性的金纳米粒子(AuNPs)后,可当作电极材料,不仅能加快电子传递速率,还可以增大工作电极的有效面积,提高电极的活性中心,从而构建高效的电化学传感器。同时,由合成石墨烯空心球的理想模板的介孔二氧化硅纳米粒子出发,所制备的石墨烯空心球也可当作电极材料在电催化氧还原反应也有很好的应用前景。本论文通过制作简单,成本低,生产率高的非共价键方法功能化石
曾经因马钢大H型钢等重点工程建设而声誉鹊起的马钢机电公司,近年来在建筑业共同面临的严峻困境下,构建起了无形的思想政治工作的重点工程,一手抓施工生产经营管理的工程建设,一手
超支化聚合物是一类具有广泛应用前景的新兴高分子材料,目前普遍认为是继线型、支化和交联高分子之后的第四类高分子材料。由于具有传统线型聚合物所没有的三维椭球形结构和低
有机半导体材料的凝聚态结构研究是深入理解载流子在材料中的传输机制以及器件性能优化的关键。然而,由于有机分子复杂的分子结构及分子间弱的相互作用,其结晶困难、可控性差、
癌症一直严重威胁着人们的健康,也是全球疾病治疗方面的主要负担。人类与肿瘤疾病的对抗史可以追溯到2000年前,近50年来,随着医学研究的进步,人们对肿瘤的认识有了根本的改变,对肿瘤的防治成为各界人士关注的焦点。对于无机药物研究者,一个重要的挑战是怎样较好的平衡金属配合物的药理活性和潜在的毒性,进而实现对金属配合物的合理设计。为进一步研究稀土配合物作为药物使用方面的应用,本论文报道了稀土离子(Nd3+
微流控芯片技术(Labonachip)发展以来,由于其高灵敏,高通量,低试剂消耗等优点,在分析化学领域表现出了巨大的应用价值。目前,微流控芯片已经成功的应用到了许多的分析检测领域如细胞