【无机化学学报】doi: 10.11862/CJIC.20240072
超大硅胺基取代的低价锗化合物可以构建新颖的化学结构,提供有学术价值的新发现。二配位的超大硅胺基氯锗宾Ge(N(SiiPr3)2)Cl (1)具有空的4p轨道和孤电子对。针对这2个特点,研究了化合物1的热构型转换和菲醌氧化加成反应。1的温热分解生成了立方四锗卡宾Ge4(NSiiPr3)4 (2),与菲醌(L)定量氧化加成生成了胺基一氯菲二酚合锗(IV):[Ge(N(SiiPr3)2)(L)Cl] (3)。表征了2个产物的单晶结构与组成。四锗卡宾2本质上是锗异腈的四聚体,分子呈现出畸变的立方体构型,4个Ge原子和4个N原子构成了中心立方体的8个顶点。其中Ge—N键长为0.203 6(3) nm,N—Ge—N与Ge—N—Ge的键角分别为85.51(18)°和94.32(16)°,立方体的侧面接近平行四边形。理论计算首次揭示了四锗卡宾2的成键面貌。自然键轨道(NBO)给出Ge4N4骨架上的20个分子轨道。轨道定域化的计算结果完好地呈现出4对Ge孤对电子、12个Ge—N键和4个Si—N键的定域轨道,能量分别为-12.22、-15.12和-20.12 eV。Ge孤对电子主要保留了4s电子的特性,而Ge—N键主要由N的2s轨道(18.4%)和2p轨道(71.3%)、Ge的4s轨道(0.75%)和4p轨道(9.43%)综合贡献形成。在化合物3的分子中,GeⅣ采取sp3杂化,由于空间位阻与非对称配位,与另外4个配位原子形成非对称四面体构型。
【大学化学】doi: 10.3866/PKU.DXHX202308051
化学键是整个化学领域的核心概念之一,但必须清楚的是,化学键是人为抽象出来的概念,而不是物理现实。为正确描述化学键,历史上各种化学键模型或者理论被提出,其中基于经验规则的电子对成键模型和杂化轨道理论目前最广为接受。然而,经验规则毕竟有其适用范围,譬如对于超价分子的解释就存在不合理之处。我们建议在教学中以超价分子为例,对低年级学生明确指出经验规则在化学成键描述中的不足,高年级时运用分子轨道理论或现代价键理论开展成键分析的专题讨论。期望学生在掌握化学键概念的同时,对分子成键行为的见解持开放态度,培养其科学求知的精神。
【大学化学】doi: 10.3866/PKU.DXHX202402009
西北大学立足于地方综合性大学的特点,针对西部地方高校化学拔尖人才贯通培养过程中存在的主要教学问题,凝练了“化材灯火”奋斗精神,明晰了“价值引领-思维涵养-精神塑造”“三聚焦”立德铸魂实施新路径,构建了“立体化课程体系-系统化专业训练-开放化创新实践”“三化一中心”人才培养体系和“学校-学院-社会-导师-学生”五位一体质量保障体系,形成了独具特色的化学拔尖创新人才“进阶式”贯通培养新模式,满足了本硕博不同学位类型、不同专业基础创新人才培养的需要,有力支撑了西部经济社会发展。本文介绍了西北大学化学研究生教育改革的举措和成效。
【大学化学】doi: 10.12461/PKU.DXHX202405052
作为支撑人才培养和学科发展的重要基地,西北大学化学国家级实验教学示范中心通过构建起三层次的实验课程体系,配合以四阶段的实践教学环节,有效提升了学生的科研能力和创新思维;并且中心的大型科学仪器平台为化学及相关学科的研究提供先进的技术支持,加速了科研成果的产出,促进了学术交流与合作。同时,中心强化了实验室安全管理,为师生提供了可靠的研究与学习空间;此外,中心积极开展科普活动和对外交流,提升了公众的科学素养,展现了化学学科的社会价值。面向未来,中心将继续优化教学模式,提升科研服务水平,为培养高素质化学人才和推动化学学科的发展做出更大的贡献。
【无机化学学报】doi: 10.11862/CJIC.20250095
超大体积且稳固的单齿胺基配体在发展低配位的过渡金属配合物时能够提供良好的动力学保护,阻止低聚反应发生。本研究中,利用了硅基胺和氨基钠的反应首次合成了超大体积的六异丙基二硅基胺基钠(2),表征了它分别与四氢呋喃(THF)和甲苯(Tol)形成的2例配合物2-THF和2-Tol的晶体结构。然后通过2-THF与过渡金属卤化物FeCl2、CrCl2的脱盐反应,合成了二胺基铁[Fe(Ⅱ)(N(SiiPr3)2)2] (3)和二胺基二氯合二铬[Cr(Ⅱ)(N(SiiPr3)2)Cl]2 (4)。由于超大胺基的空间位阻效应,配合物3呈现近乎直线构型,其N—Fe—N键角为178.10°。配合物4是单胺基一氯化铬(Ⅱ)的二聚体,三配位的Cr(Ⅱ)通过2个桥联Cl-形成{Cr2Cl2}的菱形二聚体核心。为了合理描述过渡金属低配位构型的电子强关联体系,使用改进的多参考态方法(iCAS)计算了3和4的分子轨道。结果表明,3的成键贡献主要来自2个Fe—N的σ键,且Fe(+1.03)和N(-1.21)所带电荷数确认了较强的离子性配键特征,Fe—N之间的π成键不明显。五重态高自旋的Fe具有1个双占据轨道和4个单电子轨道,源自3d轨道。4的6个满电子分子轨道对应2组Cr—N的σ成键、2组Cl上的p型孤对和2组N上的p型孤对。2个Cr(Ⅱ)拥有8个能量较高的d电子,分别成单占据,其中1个活性轨道显示出Cr…Cr的相互作用。