金属串配合物[Cr3(dpa)4LL'](dpa=dipyridylamide; L, L'=Cl, BF4, CCPh)的Cr—Cr成键特性

马华璇 郑燕玲 詹益仕 谭莹 黄晓 彭琦 许旋

引用本文: 马华璇, 郑燕玲, 詹益仕, 谭莹, 黄晓, 彭琦, 许旋. 金属串配合物[Cr3(dpa)4LL'](dpa=dipyridylamide; L, L'=Cl, BF4, CCPh)的Cr—Cr成键特性[J]. 物理化学学报, 2012, 28(07): 1637-1644. doi: 10.3866/PKU.WHXB201204111 shu
Citation:  MA Hua-Xuan, ZHENG Yan-Ling, ZHAN Yi-Shi, TAN Ying, HUANG Xiao, PENG Qi, XU Xuan. The Cr—Cr Bonding Character in Metal String Complexes [Cr3(dpa)4LL'] (dpa=dipyridylamide; L, L'=Cl, BF4, CCPh)[J]. Acta Physico-Chimica Sinica, 2012, 28(07): 1637-1644. doi: 10.3866/PKU.WHXB201204111 shu

金属串配合物[Cr3(dpa)4LL'](dpa=dipyridylamide; L, L'=Cl, BF4, CCPh)的Cr—Cr成键特性

  • 基金项目:

    广东省自然科学资金项目(9151063101000037) (9151063101000037)

    广东省教育部产学研项目(2010B090400184) (2010B090400184)

    广东省人才引进专项资金(C10133) (C10133)

    广州市科技攻关项目(2011J4300063)资助 (2011J4300063)

摘要:

采用密度泛函理论UBP86方法计算了Cr3(dpa)4Cl2 (1)、Cr3(dpa)4(BF4)2 (2)、Cr3(dpa)4Cl(BF4) (3)、Cr3(dpa)4(CCPh)2 (4)和Cr3(dpa)4Cl(CCPh) (5)金属串配合物的结构, 并对配合物的构型、Cr—Cr键的本质以及轴向配体对Cr—Cr键的影响进行了研究. 结果表明: (1) Cr—Cr平均键长较长的配合物趋于形成对称构型, 较短时趋于形成非对称构型. 最稳定的五重态的Cr—Cr平均键长最长, 故优化时趋于形成对称构型; 七重态的Cr—Cr平均键长最短, 趋于形成非对称构型; (2) 五重态的Cr36+金属链均存在三中心三电子σ键, 含弱σ给电子轴向配体BF4-的2和3的Cr—Cr短键还具有弱的π相互作用. 七重态下, 对称构型的4中仅有三中心三电子σ键, 而非对称构型的1-3、5的Cr—Cr短键为三重键, 非对称构型仍具有Cr36+链的σ离域作用, 仍具有分子导线的潜在应用; (3) 轴向配体L与Cr的作用主要表现为nL→4sCrnL→3dz2Cr离域, 较强的σ给电子配体CCPh-还存在σC—C→4sCr离域. Cr与L的结合强度为2<3<1<5<4, CCPh-与Cr的结合最强, 使Cr—Cr键减弱、Cr—Cr距离增长, 故4的各自旋重态均为对称构型.

English

    1. [1]

      (1) Wu, L. P.; Field, P.; Morrissey, T.; Murphy, C.; Nagle, P.;Hathaway, B.; Simmons, C.; Thornton, P. J. Chem. Soc. Dalton Trans. 1990, 12, 3835.

      (1) Wu, L. P.; Field, P.; Morrissey, T.; Murphy, C.; Nagle, P.;Hathaway, B.; Simmons, C.; Thornton, P. J. Chem. Soc. Dalton Trans. 1990, 12, 3835.

    2. [2]

      (2) Aduldecha, S.; Hathaway, B. J. Chem. Soc. Dalton. Trans. 1991,4, 993.(2) Aduldecha, S.; Hathaway, B. J. Chem. Soc. Dalton. Trans. 1991,4, 993.

    3. [3]

      (3) Cotton, F. A.; Feng, X. J. J. Am. Chem. Soc. 1997, 119, 7514.doi: 10.1021/ja9705351(3) Cotton, F. A.; Feng, X. J. J. Am. Chem. Soc. 1997, 119, 7514.doi: 10.1021/ja9705351

    4. [4]

      (4) Cotton, F. A.; Daniels, L. M.; Murillo, C. A.; Pascual, I. J. Am. Chem. Soc. 1997, 119, 10223. doi: 10.1021/ja971998+(4) Cotton, F. A.; Daniels, L. M.; Murillo, C. A.; Pascual, I. J. Am. Chem. Soc. 1997, 119, 10223. doi: 10.1021/ja971998+

    5. [5]

      (5) Clérac, R.; Cotton, F. A.; Daniels, L. M.; Dunbar, K. R.;Murillo, C. A.; Pascual, I. Inorg. Chem. 2000, 39, 748.doi: 10.1021/ic990793u(5) Clérac, R.; Cotton, F. A.; Daniels, L. M.; Dunbar, K. R.;Murillo, C. A.; Pascual, I. Inorg. Chem. 2000, 39, 748.doi: 10.1021/ic990793u

    6. [6]

      (6) Clérac, R.; Cotton, F. A.; Daniels, L. M.; Dunbar, K. R.;Murillo, C. A.; Zhou, H. C. Inorg. Chem. 2000, 39, 3414.doi: 10.1021/ic0001964(6) Clérac, R.; Cotton, F. A.; Daniels, L. M.; Dunbar, K. R.;Murillo, C. A.; Zhou, H. C. Inorg. Chem. 2000, 39, 3414.doi: 10.1021/ic0001964

    7. [7]

      (7) Clérac, R.; Cotton, F. A.; Dunbar, K. R.; Lu, T.; Murillo, C. A.;Wang, X. J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 2272. doi: 10.1021/ja994051b(7) Clérac, R.; Cotton, F. A.; Dunbar, K. R.; Lu, T.; Murillo, C. A.;Wang, X. J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 2272. doi: 10.1021/ja994051b

    8. [8]

      (8) Cotton, F. A.; Daniels, L. M.; Lei, P.; Murillo, C. A.;Wang, X.Inorg. Chem. 2001, 40, 2778. doi: 10.1021/ic001376g(8) Cotton, F. A.; Daniels, L. M.; Lei, P.; Murillo, C. A.;Wang, X.Inorg. Chem. 2001, 40, 2778. doi: 10.1021/ic001376g

    9. [9]

      (9) Berry, J. F.; Cotton, F. A.; Lu, T. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126,7082. doi: 10.1021/ja049055h(9) Berry, J. F.; Cotton, F. A.; Lu, T. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126,7082. doi: 10.1021/ja049055h

    10. [10]

      (10) Sheu, J. T.; Lin, C. C.; Chao, I.;Wang, C. C.; Peng, S. M. Chem. Commun. 1996, 315.(10) Sheu, J. T.; Lin, C. C.; Chao, I.;Wang, C. C.; Peng, S. M. Chem. Commun. 1996, 315.

    11. [11]

      (11) Shieh, S. J.; Chou, C. C.; Lee, G. H.;Wang, C. C.; Peng, S. M.Angew. Chem. Int. Edit. 1997, 36, 56. doi: 10.1002/anie.199700561(11) Shieh, S. J.; Chou, C. C.; Lee, G. H.;Wang, C. C.; Peng, S. M.Angew. Chem. Int. Edit. 1997, 36, 56. doi: 10.1002/anie.199700561

    12. [12]

      (12) Lai, S. Y.; Lin, T.W.; Chen, Y. H.;Wang, C. C.; Lee, G. H.;Yang, M.; Leung, M.; Peng, S. M. J. Am. Chem. Soc. 1999, 121,250. doi: 10.1021/ja982065w(12) Lai, S. Y.; Lin, T.W.; Chen, Y. H.;Wang, C. C.; Lee, G. H.;Yang, M.; Leung, M.; Peng, S. M. J. Am. Chem. Soc. 1999, 121,250. doi: 10.1021/ja982065w

    13. [13]

      (13) Peng, S. M.;Wang, C. C.; Jang, Y. L.; Chen, Y. H.; Li, F. Y.;Mou, C. Y.; Leung, M. K. J. Mag. Mag. Mater. 2000, 209, 80.doi: 10.1016/S0304-8853(99)00650-2(13) Peng, S. M.;Wang, C. C.; Jang, Y. L.; Chen, Y. H.; Li, F. Y.;Mou, C. Y.; Leung, M. K. J. Mag. Mag. Mater. 2000, 209, 80.doi: 10.1016/S0304-8853(99)00650-2

    14. [14]

      (14) Zhu, L. G.; Peng, X. M. Chinese Journal of Inorganic Chemistry 2002, 18, 117. [朱龙观, 彭旭明. 无机化学学报,2002, 18, 117.] doi: 10.3321/j.issn:1001-4861.2002.02.001(14) Zhu, L. G.; Peng, X. M. Chinese Journal of Inorganic Chemistry 2002, 18, 117. [朱龙观, 彭旭明. 无机化学学报,2002, 18, 117.] doi: 10.3321/j.issn:1001-4861.2002.02.001

    15. [15]

      (15) Chen, I.W. P.; Fu, M. D.; Tseng,W. H.; Yu, J. Y.;Wu, S. H.; Ku,C. J.; Chen, C. H.; Peng, S. M. Angew. Chem. Int. Edit. 2006,118, 5946. doi: 10.1002/ange.200600800(15) Chen, I.W. P.; Fu, M. D.; Tseng,W. H.; Yu, J. Y.;Wu, S. H.; Ku,C. J.; Chen, C. H.; Peng, S. M. Angew. Chem. Int. Edit. 2006,118, 5946. doi: 10.1002/ange.200600800

    16. [16]

      (16) Hsiao, C. J.; Lai, S. H.; Chen, I. C.;Wang,W. Z.; Peng, S. M.J. Phys. Chem. A 2008, 112, 13528. doi: 10.1021/jp8081326(16) Hsiao, C. J.; Lai, S. H.; Chen, I. C.;Wang,W. Z.; Peng, S. M.J. Phys. Chem. A 2008, 112, 13528. doi: 10.1021/jp8081326

    17. [17]

      (17) Ismayilov, R. H.;Wang,W. Z.; Lee, G. H.; Yeh, C. Y.; Hua, S.A.; Song, Y.; Rohmer, M. M.; Bénard, M.; Peng, S. M. Angew. Chem. Int. Edit. 2011, 50, 2045. doi: 10.1002/anie.201006695(17) Ismayilov, R. H.;Wang,W. Z.; Lee, G. H.; Yeh, C. Y.; Hua, S.A.; Song, Y.; Rohmer, M. M.; Bénard, M.; Peng, S. M. Angew. Chem. Int. Edit. 2011, 50, 2045. doi: 10.1002/anie.201006695

    18. [18]

      (18) Benbellat, N.; Rohmer, M. M.; Bénard, M. Chem. Commun.2001, 2368.(18) Benbellat, N.; Rohmer, M. M.; Bénard, M. Chem. Commun.2001, 2368.

    19. [19]

      (19) Rohmer, M. M.; Bénard, M. J. Clust. Sci. 2002, 13, 333. doi: 10.1023/A:1020546915168(19) Rohmer, M. M.; Bénard, M. J. Clust. Sci. 2002, 13, 333. doi: 10.1023/A:1020546915168

    20. [20]

      (20) Wu, D. Y.; Zhang, T. L. Progress in Chemistry 2004, 16, 911.[吴德有, 张天乐. 化学进展, 2004, 16, 911.](20) Wu, D. Y.; Zhang, T. L. Progress in Chemistry 2004, 16, 911.[吴德有, 张天乐. 化学进展, 2004, 16, 911.]

    21. [21]

      (21) Becke, A. D. Phys. Rev. A 1988, 38, 3098. doi: 10.1103/PhysRevA.38.3098(21) Becke, A. D. Phys. Rev. A 1988, 38, 3098. doi: 10.1103/PhysRevA.38.3098

    22. [22]

      (22) Perdew, J. P. Phys. Rev. B 1986, 33, 8822. doi: 10.1103/PhysRevB.33.8822(22) Perdew, J. P. Phys. Rev. B 1986, 33, 8822. doi: 10.1103/PhysRevB.33.8822

    23. [23]

      (23) Hay, P. J.;Wadt,W. R. J. Chem. Phys. 1985, 82, 299. doi: 10.1063/1.448975(23) Hay, P. J.;Wadt,W. R. J. Chem. Phys. 1985, 82, 299. doi: 10.1063/1.448975

    24. [24]

      (24) Glendening, E. D.; Reed, A. E.; Carpenter J. E. NBO Version 3.1.(24) Glendening, E. D.; Reed, A. E.; Carpenter J. E. NBO Version 3.1.

    25. [25]

      (25) Frisch, M. J.; Trucks, G.W.; Schlegel, H. B. et al. Gaussian 03,Revision C.02; Gaussian Inc:Wallingford, CT, 2003.(25) Frisch, M. J.; Trucks, G.W.; Schlegel, H. B. et al. Gaussian 03,Revision C.02; Gaussian Inc:Wallingford, CT, 2003.

    26. [26]

      (26) Carpenter, J. E.;Weinhold, F. J. Mol. Struct. -Theochem 1988,169, 41. doi: 10.1016/0166-1280(88)80248-3

      (26) Carpenter, J. E.;Weinhold, F. J. Mol. Struct. -Theochem 1988,169, 41. doi: 10.1016/0166-1280(88)80248-3

  • 加载中
计量
  • PDF下载量:  705
  • 文章访问数:  2315
  • HTML全文浏览量:  43
文章相关
  • 发布日期:  2012-06-07
  • 收稿日期:  2012-02-23
  • 网络出版日期:  2012-04-11
通讯作者: 陈斌, bchen63@163.com
  • 1. 

    沈阳化工大学材料科学与工程学院 沈阳 110142

  1. 本站搜索
  2. 百度学术搜索
  3. 万方数据库搜索
  4. CNKI搜索

/

返回文章