手征性四面体簇的合成、手性证据和单晶结构

由潜手性簇合物SFeCo_2(CO)_9(I)衍生而来的手性四面体异核金属羰基簇合物SFeCoM(CO)_8Cp’(Ⅲ～Ⅴ),由于其四面体四个顶点上含有不同的原子,簇骼骨架无对称因素,因而具有手性特征.这种外消旋体经适当的方法拆分后得到的纯光学活性簇合物,可作为模型化合物用作不对称催化反应的催化剂.     

三核钨簇合物[W_3O_2(O_2CCH_3)_6(H_2O)_3]·ZnBr_4·8H_2O簇骼[W_3O_(17)]~(2+)的振动和简正振动分析

近年来,羧基为桥的钨簇合物的研究逐渐引起人们的关注,现巳合成出近十种此类簇合物,但迄今还未有相应红外光谱及其归属的报道。本文在合成四个该类新的     

新型双四面体骨架杂核簇合物的合成

过渡金属原子簇化学是当今化学学科中非常活跃的研究领域之一.由于它对合成化学和理论化学具有重要意义,以及它在催化和超导等方面的应用前景,而倍受各国化学家的重视.金属交换反应是一种重要的合成异核金属羰基簇合物的途径[1].我们也曾经研究了以ＳＦｅＣｏ2(ＣＯ)9为前体簇合物与金属交换剂Ｎａ[Ｍ(ＣＯ)3ＣｐＣ(Ｏ)Ｒ](Ｍ=Ｍｏ,Ｗ;Ｒ=Ｈ,ＣＨ3,Ｃ2Ｈ5Ｏ)之间的反应,合成了一系列杂原子四面体簇合物[2].本文首次合成了两种新型的金属交换试剂:Ｎａ[(ＣＯ)3ＭＣｐＣ(Ｏ)Ｃ6Ｈ4Ｃ(Ｏ)ＣｐＭ(ＣＯ)3]Ｎａ[Ｍ=Ｍｏ(3),Ｗ(4)],这类交换剂可与…     

用分子光谱探讨Mo-Fe-S原子簇络合物的生成历程

簇合物{(C_2H_5)_4N}_3{[(SCH_2CH_2S)MoS_3]_2Fe}的合成与结构已于本刊13期(1984)发表。本文用分子光谱对该簇合物的生成历程进行了研究。 该簇合物是以[(C_2H_5)_4N]_2MoS_4,HSCH_2CH_2SH,FeCl_3为原料,在CH_3OH—NaOCH_3溶剂中生成的。除CH_3OH外的另四种物质的加料顺序及比例的不同,将导致产物的不同或合成的成败。因此,     

原子及分子簇化学引论

原子及分子簇化学引论中国科学院化学研究所博士冯万勇１引言原子及分子簇（ｃｌｕｓｔｅｒ）是指由二个或二个以上原子、分子，或原子和分子组成的聚集体（以下简称团簇）。其原子或分子的数目从２到几千范围内。团簇的定义，通常认为其是中性或电离的由化学或物理键合而...     

小分子还原态多金属氧酸盐的合成、结构与应用新进展

从多金属氧酸盐被发现以来,人们就已经知道它们可在氧化态和还原态间相互转化.过去几十年的研究发现,还原态的多酸结构多样,额外注入的电子使其功能相对于完全氧化态的多酸分子更具特色.该类簇合物已经展现出是一类具有独特且潜在应用的催化、电子和磁性性质的材料,且其合成策略在不断完善.本综述涵盖了这些还原物种的合成和基础应用,强调了它们与完全氧化的多酸的区别和优势,并介绍了数十种还原态的多酸小分子结构,重点阐述了还原如何影响多酸的结构、功能和性能.     

晶态钛氧簇合物的制备与性能研究进展

太阳能在可持续能源的供应和环境污染物的处理方面起着非常重要的作用.纳米二氧化钛由于其低成本、高效能以及环境友好的特征,被认为是太阳能转化和环境治理中很有潜能的光催化剂.然而,这类纳米颗粒材料也具有一些不容忽视的缺点,包括结构非精确性、粒径不均一、无机-有机界面信息不明确以及表面成分不确定等.这些因素极大阻碍了对这类重要光催化材料的深入研究,比如催化机理的探讨、电荷转移路径的确定、表界面的理性修饰以及构效关系探索等.作为纳米二氧化钛材料结构和催化性能的分子模型化合物,具有明确结构的晶态钛氧簇合物逐渐成为研究者关注的焦点.其精确的原子层面结构信息、明确的配体-簇核连接方式、可调控的簇核尺寸以及较好的溶解性都为深入研究它们的功能导向结构设计,最终优化其催化应用提供了可能.本文详细介绍了钛氧簇合物的研究背景、合成方法、结构多样性及其性能,并总结了其在功能材料方面的最新应用.     

双核钼原子簇化合物(C_5H_7S_2)_3[Mo_2Cl_9]的晶体结构

中间价态的钼在饱和了氯化氢的乙醇介质中具有形成三核簇的倾向。在通人硫化氢的情况下,得到了两种具有三重硫桥的三核原子簇化合物,其化学式分别为(C_3H_7S_2)_3[Mo_3S_2Cl_9]和(C_3H_7S_2)_3[Mo_3S_7Cl_7]。在合成三核钼簇合物的过程中,我们发现,有些合成产物中,往往有其他晶体与三核簇合物伴生在一起,我们推测可能是双核簇合物。为了验证这一推测,我们选择具有代表性的化合物(C_5H_7S_2)_3[Mo_2Cl_9]进行晶体结构分析。     

{[Et_4N]_3[Mo_2FeS_6(SCH_2CH_2S)_2}_4·CH_3CN簇合物的合成、结构和性质研究

利用EXAFS光谱分析、钼铁蛋白、钼铁辅因子与钼铁硫多核模拟物比较,其钼的周围具有相似的笼型结构,从而推测固氮酶的活性中心,很可能是一类钼铁硫原子簇化合物。因此模拟固氮酶的活性中心——钼铁硫簇合物的合成、结构和性质研究将引起人们极大兴趣。本文报道{[Et_4N]_3[Mo_2FeS_6(SCH_2CH_2S)_3]}_4·CH_3CN簇合物的合成、结构和性质研究。     

高氧化态钼簇合物的电子结构和化学键——多中心d-pπ键的存在和性质

本文通过对一系列二至六核高氧化态钼簇合物电子结构的计算和分子轨道分析,提出了该类型钼簇中存在多中心d-pπ这一新化学键形式的观点;导出了半定量计算d-pπ作用能的群轨道角重迭公式;讨论了该公式中的d_M~G轨道空穴数,桥原子能级(或电负性)和几何环境等因素与桥键强度、键长、键角及Mo-Mo'键强度的关系.     

离子簇合物(N_2Ar)~+的势能面研究

近年来,由于对大气化学、反应动力学的机理探索,使对含惰性原子的离子簇合物的研究受到重视.对离子簇合物N_2~+He和N_2~+Ne等进行了电子光谱、红外光谱以及理论方面的研究.在这两个离子簇合物中,N_2~+与HeNe的作用很弱,其中的N_2~+基本保持孤立N_2~+离子的特性.Ar原子比He和Ne原子的极化率大,可变性大.可以想见,在(N_2Ar)~+中N_2~+与Ar作用更强,实际上已具有化学键的性质.本文的研究着重于体系(N_2Ar)~+的势能面,有关(N_2Ar)~+的实验研究亦在开展中.     

三核铁羰基簇Fe_3(CO)_8S_2CNC_6H_5的合成和晶体结构

金属簇化学是当前十分活跃的研究领域.从应用前景看可开发出具有特殊功效的新型均相催化剂.有机铁簇合物以价格低廉、资源丰富为优势,在金属簇化学中的研究尤为突出.Fe_3(CO)_(12)在羰基铁簇的合成中是一个非常有用的化合物,与Fe(CO)_5相比,配位活性更高.与许多有机硫化物(如(?)S,R’SR等)反应所得的主产物都是羰基铁的硫化物Fe_3(CO)_9S_2,     

原位红外光谱法研究(CdS)_4分子簇在八面沸石笼内的形成

纳米(nm)级的CdS半导体分子簇具有良好的非线性光学和光能储存等特性.当簇的尺寸小于5nm时,表现出“量子限定”的特性,即位于分子簇界面上的原子,它与分子和体相晶体内的原子不相同,相应地改变了它的光吸收特性,纳米DdS分子簇相对体相晶体CdS,光吸收产生了蓝移.在具有纳米尺寸微孔,并以周期性排列的沸石晶体内,合成CdS分子簇,它的尺寸应小于HY沸石的超笼(直径1.3nm)和β笼(直径0.9nm)的孔直径,这类分子簇的结构测定已不能采用常规的X-衍射法(只能定出晶粒在2.5nm以上的固体).采用EXAF法只能定出原子间的间距,需配合理论模型进行拟合计算.这里建议的原位IR谱法,以沸石表面羟基为探针,结合已知的沸石笼内阳离子分配的位置,能更简便地定出分子簇在笼内形成的结构,并能跟踪合成步骤观察到它的形成过程.     

η3-苯并三唑-噻吩甲酰三氟丙酮的五核铜簇合物的合成和晶体结构

报道了以噻吩甲酰三氟丙酮和苯并三唑两种配体为桥的铜－氮簇合物Ｃｕ５（ＢＴＡ）６（ＴＴＡ）４·５ＤＭＦ的合成和晶体结构．配合物由Ｃｕ（１），Ｃｕ（２），Ｃｕ（３）和Ｃｕ（４）离子围绕中心的Ｃｕ（５）离子构成四面体骨架结构，簇合物的中心铜离子具有六配位的扭曲八面体结构，周边的４个铜离子具有五配位的扭曲四方锥结构．每个苯并三唑分子的３个氮原子同时桥连３个金属铜离子（η３　－形式），周围的铜离子与中心离子Ｃｕ（５）的距离为０．３５６２～０．３７５５　ｎｍ，而４个周围铜离子相互之间的距离为０．５７８７～０．６３０２　ｎｍ．     

MoS4Ag2(PPh3)3和MoS4Cu2Ag(PPh3)3Br的固相合成及非线性光学性能

在无机氧化物及含氧酸盐、半导体材料、有机化合物、聚合物和金属有机化合物等领域近年来关于非线性光学材料的研究引起人们的广泛兴趣。原子簇化合物由于其特有的结构与性能特点,它们实际上是一类具有广泛应用前景的非线性光学材料。我们的实验发现,Mo(W)-Cu(Ag)-S簇合物呈现出很强的三阶非线性光学效应,特别是一些含银的簇合物的光限制能力超出C~(60)的2～3倍。我们已对蝶状、离子型类立方烷、鸟巢状和双鸟巢状,六棱柱状及二十核超笼状簇合物等Mo(W)-Cu(Ag)-S簇合物的非线性光学性研究作了报道。在这些报道中有关铜的簇合物较多,而银的相对较少。本文报道直链状簇合     

碳基纳米材料电催化氮气还原合成氨研究进展

以可再生电能为能源, H2O为质子和电子源,温和条件下将氮气(N2)还原为氨气(NH3)将成为替代传统高能耗合成氨工艺(Haber-Bosch方法)的有效途径之一. N2分子的高反应活化能和析氢反应(hydrogen evolution reaction,HER)导致的产NH3速率和法拉第效率低,是目前电催化氮气还原(nitrogen reduction reaction, NRR)合成NH3面临的主要挑战.过渡金属基催化剂可通过反馈π电子过程吸附、活化N2分子,然而d轨道电子同样有利于质子吸附,进而促进HER竞争反应,导致合成NH3法拉第效率降低.碳基纳米材料因其出色的电导率、优异的化学稳定性以及可调的电子结构、形貌特征,成为当前电催化NRR合成NH3领域的研究热点.结合上述研究工作,本文从电催化NRR合成NH3机理出发,介绍了碳基纳米材料的种类和结构,重点综述了碳基纳米材料电催化NRR合成NH3活性提高策略,包括杂原子掺杂、单原子活性中心设计、缺陷工程.最后总结了该领域目前存在的问题与挑战以及未来发展趋势.     

原子簇络合物[(C_4H_9)_4N]_2[Mo_2S_6O_2]的合成、结构和性质研究

钼是经常在生物酶中存在着金属元素之一,它在某些生物体系中很可能以某种原子簇的形式构成活性中心,例如固氮酶活性中心就是由钼铁硫组成的原子簇。Newton等人用EXAFS方法对铁钼辅基中钼的微环境的研究,发现与钼原子相距2.01处有氧原子配位。因此,我们企图合成钼原子有端基氧配的钼铁硫簇合物。在相类似合成条件下,改变不同的甲醇钠的浓度,得到了两种不同类型的簇合物,即[(C_2H_5)_4N]_3·[Fe(MoS_4)_2O_2和[(C_4H_9)_4N]_2[Mo_2S_6O_2]。本文报道[(C_4H_9)_4N]_2·[Mo_2S_6O_2]的合成、结构和性质研究。     

含维生素B6的新型肝胆靶向性磁共振成像造影剂研究

以二乙三胺五乙酸合钆(Ⅲ)(GdDTPA)和1,4,7,10-四氮杂环十二烷1,4,7,10-四乙酸合钆(Ⅲ)(GdDOTA)及其衍生物为代表的磁共振成像(MRI)造影剂,已在临床广泛使用.提高造影剂肝胆选择性的主要措施是用亲脂性基因对造影剂分子进行化学修饰,如GdDTPA-EOB和GdBOTPA等.1988年Rocklage和Quay设计了含辅酶磷酸吡哆醛的Mn(Ⅱ)螯合物造影剂MnDPDP[DPDP=N,N’-二吡哆基-乙二胺-N,N’-二乙酸-二(5-磷酸酯)].MnD-PDP由于可被肝细胞膜传输系统识别而具有良好的肝胆系统靶向性.但MnDPDP的合成收率很低(～20%),且磷酸吡哆醛价格十分昂贵,限制了其应用.本文用维生素B_6簇化合物吡哆胺及其衍生物和多氨多羧酸的活性衍生物合成了一系列分子骨架上携带维生素B_6的螯合剂及其Gd(Ⅲ)、Mn(Ⅱ)等顺磁性金属离子的螫合物,研究表明它们具有良好的弛豫性能,可望成为新一代肝胆靶向性MRI造影剂.     

多钽氧酸簇聚物化学的研究进展

本文总结了多钽氧酸簇聚物的种类及其合成策略,介绍了同多钽氧酸簇聚物、钽基多金属氧酸簇聚物、杂多钽氧酸簇聚物以及有机无机杂化多钽氧酸簇聚物的研究进展.分析了构建多钽氧酸簇聚物所面临的困难,阐述了通过异金属原子的引入可以调控钽原子聚集成簇及对其改性,实现新颖多钽氧酸簇聚物的制备.在对多钽氧酸簇聚物现有的发展进行归纳讨论的同时,也对其后续的发展进行了展望.     

固氮酶Fe中心模型化合物的合成、结构和催化活性的研究

1981年,忻新泉等人,从配位化学的角度出发,提出了固氮酶双中心作用机制。认为在固氮酶中Fe原子是吸附活化底物的中心,它与由Mo—Fe—S簇化合构成的还原中心协同作用完成底物的还原过程。为了论证Fe是吸附活化中心,我们合成了含有铁硫的原子簇化合物,作为模拟体系,并进行了催化活性的研究。本文报道新型[(C_2H_5)_4N]_4[Fe_6S_9(SCH_2CH_2OH)Cl]簇合物的合成、结构和催化活性的研究。