配合物的统一轨道场理论与应用研究

将配合物的价键理论、晶体场理论和分子轨道理论有机地结合在一起,提出了研究配合物结构的新理论-统一轨道场理论,应用该理论能更好的研究配合物的结构,更全面地解释、预测配合物的光谱性、磁性、稳定性、空间构型及构型畸变等性质。     

AuPH_3-C≡C-C_6H_5与(AuPH_3-C≡C)_2(1,4-C_6H_4)_2配合物激发态性质的密度泛函研究

用密度泛函方法优化了AuPH3-C≡C-C6H5(a)与(AuPH3-C≡C)2(1,4-C6H4)2(b)配合物的基态几何结构,并用含时密度泛函方法计算得出配合物a与b在CH2Cl2溶液中的发光光谱,计算结果与实验值符合得很好.计算得出两种Au(Ⅰ)配合物的最低能量吸收光谱分别为295.2 nm和353.1 nm,均属于C(2p)→Au(6p)的电荷转移(LMCT)修饰下的pπ(-C≡C-、■)→pπ*(-C≡C-、■)跃迁本质,并伴有Au(5d)→Au(6p)的金属中心电荷转移(MCCT)性质.配合物b近似由两个配合物a相连接而成,配合物b的分子轨道也由配合物a的分子轨道组合而成.由于轨道组合中存在pπ*或pπ相互作用,配合物b的最低能量吸收谱线的波长大于配合物a的相应值.Au(Ⅰ)的修饰作用使分子轨道的密度分布更具有规律性,使分子的轨道跃迁更活跃.     

拓展卟啉与镍、锌配位行为及其发光性质的量化研究

结合密度泛函B3LYP和含时密度泛函TD-B3LYP方法在PCM溶剂模型下对拓展卟啉及锌、镍双金属离子配合物的电子结构、分子轨道、紫外吸收、荧光发射光谱等进行了理论研究.结果表明拓展卟啉hexaphyrins与Ni~(2+)、Zn~(2+)均可以形成较稳定的配合物,过渡金属离子对分子中N原子的配位具有一定的选择性,配合物hexaphyrinsNi~(2+)产生了更好的共轭效应,而配合物hexaphyrins-Zn~(2+)中电子转移能力更强.紫外吸收与荧光发射的研究表明它们具有独特的发光性能,其激发态的配合物hexaphyrins-Ni~(2+)在强极性溶剂作用下产生了更佳的荧光效应,这为拓展卟啉配合物制备荧光发光材料做了较好的理论解释,也为荧光材料的进一步合成与制备发挥了积极的指导意义.     

浅析配合物的颜色

本文以群论方法和分子轨道理论为基本概念，用配合物的电子吸收光谱和电荷迁移光谱解释配合物的颜色及颜色强度。     

夹心配合物二苯铬分子轨道的定性群论处理

本文以夹心配合物二苯铬[(C_6H_6)_2Cr]分子轨道的定性群论处理为例,介绍群论在分子轨道中的应用。首先求得苯分子的分子轨道,然后由二苯铬中两个配体苯的分子轨道线性组合成与中心铬原子价轨道对称性匹配的配体群轨道,进而求得整个二苯铬分子的分子轨道,最后作出夹心配合物二苯铬的近似分子轨道能级图。     

双希夫碱镍（Ⅱ） 配合物的合成及晶体结构

本文报道了双(N-氧化吡啶-2-甲醛)缩乙二胺合镍(Ⅱ)的合成及晶体结构。用分子轨道理论的近似方法(CNDO/2)分析了配合物的电子结构和分子轨道,阐明了红外光谱中C=N和N-O振动峰的移动和它的成键特征之间的关系。     

[M(S-S)(N-N)]配合物分子内荷移跃迁性能及其影响因素研究

测量了新近合成的配合物[M(S-S)(N-N)]在溶剂吡啶、乙醇和氯仿中的电子吸收光谱,比较了二亚胺上不同取代基形成的镍配合物在DMSO和DMF中的电子吸收光谱.并从分子轨道理论角度探讨了这类配合物电子吸收光谱中主要谱带的电子跃迁特性.着重研究了标题配合物分子内配体间荷移跃迁吸收带(LL'CT)与配合物构型、中心离子、配体取代基电子效应和溶剂极性之间的内在本质关系.     

[Si(S2Ph)n]m±(n=1～3)化合物稳定性的ab initio和DFT研究

采用abinitioHF及密度泛函(DFT)B3LYP方法对[Si(S2Ph)n]m±(n＝1～3)的稳定结构以及结合能进行系统的理论计算,分析了该配合物体系稳定存在的可能性,并运用完全均衡校正法对基函数重叠误差(BSSE)进行了校正.同时对配合物分子轨道进行了分析,为实验研究提供了有参考价值的理论结果.     

有机次磷酸桥连双核镍配合物[Ni_2(μ—O_2P(H)Ph)_2(bpy)_4)]Br_2磁性理论研究

采用密度泛含理论和对称性破损态方法,选用反铁磁双核镍配合物[Ni2(μ—O2P(H)Ph)2(bpy)4)]Br2作为研究对象,应用bpw91,bp86,blyp三种密度泛函方法,在不同的基组(SDD/LANL2DZ/6-31G)水平下,计算配合物的磁耦合常数,讨论不同种基组和方法计算镍配合物交换耦合常数的精确度,对轨道能量进行计算,对自旋密度进行分析.研究表明,两个Ni(II)离子之间弱的反铁磁相互作用主要源于单占据分子轨道SOMOs小的能量劈裂.     

配位场理论及配位场效应初探

在晶体场理论基础上发展起来的过渡金属配合物的配位场理论,是静电晶体场理论和分子轨道理论的综合.配位场理论即克服了晶体场理论的纯静电观点,又克服了价键     

无机分子中几个经验规则的分子轨道理论分析

本文以分子轨道理论及配位场理论为基础，对八隅律、18－16电子规则及“有效原子序数规则”进行了分析。通过对多种遵守或不遵守上述经验规则的化合物或配合物的分子轨道能级发布、成键与反键轨道的数目比较以及电子填充，情况等等的讨论，得出这些规则用分子轨道理论是可以解释的，它们在理论上是合理的。并且用讨论所得结果，解释了有关的实验现象，对这些经验规则的推广应用及提高升华，本文也作了一些探讨。     

线性金属配合物Cr3(dpa)4Cl2及其氧化态的Cr—Cr键的理论研究

用密度泛函理论对具有分子导线潜在应用前景的线性金属配合物Cr3(dpa)4Cl2的对称构型1,非对称构型2及其氧化态[Cr3(dpa)4Cl2]+3进行理论计算,并结合自然键轨道理论对配合物1～3的CrCr键进行分析.结果表明:(1)中性构型1和2中只形成Cr36+的dz2轨道组成的三中心三电子键,电子由两端向中间的Cr离域,电子由中间向两端的Cr离域,电子的离域更显著.由于离域和dpa-配体的螺旋盘绕作用,Cr36+的轨道中dxz和dyz轨道成份较小且绕金属轴(Z轴)发生不同程度的旋转,难以重叠形成键.(2)氧化态3中,因配体的螺旋作用,Cr的dxy轨道绕Z轴发生不同程度旋转而无法有效重叠形成键,故CrCr短键只存在1个键和2个键的三重键.(3)中性分子的HOMO轨道为非键轨道,电子云集中在两端Cr上,两端的Cr(2的长键端的Cr)是失电子形成氧化态3的中心.     

均双核配合物Co(Ⅱ)-Co(Ⅱ)的密度泛函研究

用密度泛函方法,在ROB3LYP/SDD//ROB3LYP/LANL2MB水平上,对Co(Ⅱ)-Co(Ⅱ)均双核配合物进行了理论计算,优化得到了它的单、三重态的平衡几何构型,计算了它们的谐振动频率.结果表明:配合物分子的三重态比单重态稳定,电子自旋布居高度集中在两Co原子上,体系中存在较弱的自旋离域效应.配合物的磁轨道分析表明:体系的铁磁性耦合作用主要来自于d-π*-d反键的超交换作用.     

基于吡啶羧酸的苯基-甲基苯并咪唑Ir(Ⅲ)配合物的TDDFT研究

通过系统的使用密度泛函及含时密度泛函理论(DFT/TDDFT)结合6-31G*基组及赝势基组Lan L2DZ,采用B3LYP方法对一系列Ir(Ⅲ)配合物进行理论研究,包括电子结构以及光谱性质等.其中配合物Ir-(pmb)3为现有蓝光配合物分子,而Ir-(Rpmb)2pic则是我们理论设计所得配合物分子,对其分子结构、电子结构以及最低单重态吸收光谱的计算均处于DFT水平,基态与激发态分子结构优化是在DFT/TDDFT/B3LYP/LANL2DZ水平下完成.计算过程中显示,Ir-(pmb)3配合物的计算结果数据与实验值吻合,理论设计所得配合物的发光颜色处于纯蓝光区域.此外,通过数据分析可以看出,配合物主配体的改变和吸电子基团的引入能够引起HOMO-LUMO带隙的变化,进而影响到发光颜色.     

关于双核镍配合物的合成研究

用三乙烯四胺与高氯酸镍反应,合成了一个新的双核镍配合物,并用X射线衍射测定了其晶体结构。依据晶体结构数据,对配合物分子轨道能量,电荷分布,前线轨道的贡献及自然键轨道进行了详细的分析。分析表明：氯酸根对最高占据轨道的贡献最大。最低空轨道中配体三乙烯四胺的贡献最大;配合物原子之间的相互作用主要发生在中心原子Ni与其周围的N原子上。     

2,6双[二-(吡啶-2-甲基)-氨甲基]-4-甲基苯酚桥连的双核铜配合物的磁性理论研究

采用密度泛函理论和对称性破损态方法,用反铁磁双核铜配合物[Cu_2(L~(Me)O—tmpa)(N_3)_2]ClO_4为研究对象,计算铜配合物的磁交换耦合常数,讨论不同基组和方法计算铜配合物交换耦合常数的精确度,计算所得耦合常数都为负值,表明Cu离子间存在反铁磁相互作用,与实验观察的情况一致.研究显示,两个Cu离子之间弱的反铁磁相互作用主要源于单占据分子轨道SOMOs的能量劈裂.     

Alq3及其衍生物电子传输性质的理论研究

采用密度泛函理论（DFT）B3LYP/6-31G方法对三-（8-羟基喹啉）铝（Alq3）及3种二氟取代衍生物进行了计算研究,分析比较了4种配合物的前线分子轨道组成、轨道能级、电离能、电子亲和势及重整能等性质的同异.结果表明,各配合物的电子跃迁主要发生在不同配体之间的π→π＊跃迁.苯酚环上6,7-二氟取代使电子跃迁能力降低,而5,6和5,7-二氟取代使电子跃迁能力提高.二氟取代均可较显著地使得最低空轨道的能级降低,电子亲和势升高,有利于电子注入.此外,5,7-二氟取代后配合物的电子重整能和空穴重整能显著增大,材料稳定性降低.因此,综合比较各因素的影响,Alq3在6,7位置吸电子基团取代有望成为优良的电子材料.     

对周期系中各元素作为配合物中央体σ杂化方案的初步分析

本文从配合物的广义定义出发,根据杂化理论和配合物分子的对称性,用群论的方法得到不同配位数的中央体M的价轨道理论上采取的各种σ杂化方案,并初步分析和总结了周期表中各元素在各常见氧化态下作为配合物中央体时的具体杂化方案以及各配合物的立体构型。     

一系列低“效率滚降”的纯橙黄色铱配合物的理论研究

研究了一系列杂环金属Ir(Ⅲ)复合物的电子结构和光谱性质.采用密度泛函理论(DFT)的B3LYP方法,在保证最稳定基态及激发态稳定几何机构的前提下,对配合物(DBQ)_2Ir(acac)(1)、(MDQ)_2Ir(acac)(2)、(DBQ)_2Ir(dpis)(3)、(DBQ)_2Ir(tpip)(4)、(MDQ)_2Ir(dpis)(5)和(MDQ)_2Ir(tpip)(6)的吸收光谱及发射光谱进行了理论研究.从研究结果看,这一系列配合物的发射波段均处于585～640 nm,属于橙黄光,并且从前线分子轨道分析中可以看出其低"效率滚降"特性明显.     

1个新的Mn(Ⅳ)配合物的合成、结构及光物理性质

采用恒温加热方法合成了1个Mn(Ⅳ)配合物,通过单晶X射线衍射分析确定了该配合物的结构:分子式{[Mn(Hina)(Hdmg)(dmg)Cl].(H2O)0.5}(Hina,异烟酸;H2dmg,丁二酮肟).通过红外光谱(IR)、紫外可见吸收光谱(UV-Vis)及表面光电压光谱(SPS)等方法对配合物进行了光物理性质表征.结构分析表明,该配合物是一个中性分子型配合物,配合物分子由2个晶体学独立的Mn(Ⅳ)亚单元[Mn(Hina)(Hdmg)(dmg)Cl]和2个处于特殊位置的结晶水分子组成的.每1个Mn(Ⅳ)离子均为6配位(N5Cl配位模式).晶体中存在着丰富的分子间氢键,从而将配合物分子网连成了具有3D无限结构的配位超分子.采用表面光电压光谱(SPS)技术研究了配合物的表面光伏性能.同时对该配合物的UV-Vis和IR光谱进行了分析指认.