(Cl_2AlNH_2)_n和(H_2AlNH_2)_n(n=1～ 5)簇结构及其热力学性质

用 HF自洽场理论和密度泛函理论 (DFT)的 B3LYP方法 ,在 6 31G水平上研究了低聚物 (Cl2AlNH2)n和 (H2AlNH2)n(n=1～ 5)簇的几何构型、电子结构和聚合反应热力学性质 ,比较了两个系列化合物中化学键的强度 .结果表明 ,Cl2AlNH2和 H2AlNH2分子为 C2υ (EC)平面型结构 ,其中 Al－ N为由一个σ键和一个π键组成的双键 .(Cl2AlNH2)n和 (H2AlNH2)n(n=1～ 5)分子为 Dnh对称 ,Al－ N是典型的σ单键 .低聚物 (Cl2AlNH2)n和 (H2AlNH2)n的稳定性顺序分别为 : 3 > 2 > 4> 5 > 1和 8 > 7 > 9 > 11 > 6.     

(Cl2AlNH2)n和(H2AlNH2)n(n=1～5)簇结构及其热力学性质

用HF自洽场理论和密度泛函理论(DFT)的B3LYP方法,在6 31G水平上研究了低聚物(Cl2AlNH2)n和(H2AlNH2)n(n=1～5)簇的几何构型、电子结构和聚合反应热力学性质,比较了两个系列化合物中化学键的强度.结果表明,Cl2AlNH2和H2AlNH2分子为C2 (EC)平面型结构,其中Al－N为由一个σ键和一个键组成的双键.(Cl2AlNH2)n和(H2AlNH2)n(n=1～5)分子为Dnh对称,Al－N是典型的σ单键 .低聚物(Cl2AlNH2)n和(H2AlNH2)n的稳定性顺序分别为: 3 > 2 > 4> 5 > 1和8 > 7 > 9 > 11 > 6.     

三元配合物Ni[S_2P(OCH_2CH_2Ph)_2]_2·bipy的合成与晶体结构

合成了三元配合物Ni[S2P(OCH2CH2Ph)2]2·bipy(bipy为α,α'-联吡啶),用元素分析和红外光谱进行表征,并测定了单晶结构.配合物属单斜晶系,空问群为P21/c,α:1.0859(5)nm,b:2.1751(7)nm.c=1.9083(8)nm,β=104.48(3).,Z=4,Dc=1.354g/cm3,μ=0.75mm-1,S=1.044,(△/σ)msx=3.085,R=0.076,wR=0.067[I(2.50σ(I).Ni离子与配体(PhCH2CH2O)2PSS-的S和bipy的N形成了变型八面体.Ni～S的键长在0.2488(5)～0.2513(5)nm范围,Ni～N的键长分别为0.2072(13)和0.2086(13)nm.相邻的对映体配合物分子间的bipy环之间存在π-π堆积作用.     

[Ca(NH2)2]n (n＝1～5)团簇的密度泛函理论研究

用密度泛函理论(DFT)的杂化密度泛函B3LYP方法在6-31G*基组水平上对[Ca(NH2)2]n (n＝1～5)团簇各种可能的构型进行几何结构优化, 预测了各团簇的最稳定结构. 并对最稳定结构的振动特性、成键特性、电荷特性等进行了理论研究. 结果表明: 团簇易形成环状结构, 以金属Ca原子团簇作为骨架, NH2基结合在金属团簇骨架上, 并主要是Ca—N成键和Ca—Ca成键. 团簇中Ca—N键长为0.225～0.257 nm, Ca—Ca键长为0.312～0.354 nm, N—H键长为0.102～0.103 nm, H—N—H键角为102.9°～104.2°; 团簇中Ca原子的自然电荷在1.657e～1.720e之间, N原子的自然电荷在－1.543e～－1.592e之间, H原子的自然电荷在0.349e～0.367e之间, Ca原子和NH2基之间相互作用呈现较强的离子性;对比团簇和晶体的结构及IR谱表明, NH2基在团簇和晶体中的结构基本一致.     

新型超分子化合物(H3NCH2CH2NH3)2[(HPO4)2Mo5O15]的晶体结构

首次通过水热方法合成了新型超分子化合物(H3NCH2CH2NH3)2[(HPO4)2Mo5O15]的晶体结构,并通过X衍射进行了结构表征,晶体学数据为:单斜晶系,C2/c空间群,a=1.766 6(4)nm,b=1.003 4(2)nm,c=1.376 7(3)nm,α=90°,β=96.90(3)°,γ=90°,ν=2.422 7(8)nm3,Z=4,R=0.043 1,wR2=0.128 7.     

2-[[(4-吡啶)甲基]硫]-1H-苯并咪唑Ni(Ⅱ)配合物的合成、晶体结构及热稳定性

本文报道了[NiL2(NCS)2(CH3OH)2](L=2-[[(4-吡啶)甲基]硫]-1H-苯并咪唑)配合物的合成,并通过IR、X-射线单晶衍射、热稳定性进行了表征。晶体结构测试表明:该配合物属于单斜晶系,空间群P21/n,晶胞参数:a=0.94420(12)nm,b=1.35733(17)nm,c=1.341 64(17)nm,β=97.983 0(10)°,V=1.702 8(4)nm3,Z=2,F(000)=748,Dc=1.407 g.cm-3,Final GooF=1.027,R1=0.046 8,wR2=0.107 1。中心Ni(Ⅱ)原子采用六配位,分别与2个2-[[(4-吡啶)甲基]硫]-1H-苯并咪唑上的2个N原子,2个硫氰酸根的2个N原子和2个甲醇分子上的2个O原子进行配位。在Ni(Ⅱ)基本配位单元之间存在N…H-O氢键,形成一维双链堆积结构。     

烷烃和胺类分子对电子激发态CH(A~2Δ和B~2Σ~-)自由基猝灭

用266nm激光光解CHBr_3分子产生CH(A,B)态自由基,通过测量CH(A,B→X)自发辐射的时间分辨信号测定室温下(CH_3)_2NH、(C_2H_5)_2NH、(C_2H_5)_3N、n-C_5H_(12)、n-C_6H_(14)和n-C_7H_(16)对CH(A,B,v'=0)的猝灭速率常数.发现猝灭速率常数与猝灭剂烷烃分子中的C-H键数近似成线性关系,但对大的烷烃分子,这种增加逐渐趋缓.用碰撞络合物模型计算胺类分子及烷烃分子与CH形成碰撞络合物时的生成截面,结果表明,在电子激发态CH自由基的猝灭过程中,碰撞对子间的多极相互吸引势和色散力作用势可能起重要作用.     

Co(μ2-bpy)V2O6 (bpy =4,4′-联吡啶)的水热合成和晶体结构

采用CoCl2•6H2O、4,4′-联吡啶和NH4VO3,以H2O作溶剂（摩尔比1∶2∶2∶1950）在170 ℃下水热反应合成无机-有机杂化化合物Co(μ2-bpy)V2O6 (bpy=4,4′-联吡啶), 经单晶X射线衍射测定其晶体结构.此晶体属三斜晶系,空间群为Pī,晶胞常数a=0.81599(7) nm,b=0.85826(7) nm, c=1.02031(8) nm,α=87.111(2)°, β=75.305(2)°,γ=74.784(2)°, Z=2. Co(μ2-bpy)V2O6是无机的双金属氧化物层,[Co2V4O12]n通过有机的桥式配体μ2-bpy以N－Co配位键桥联而成.晶体的三维共价结构含有多种开放式孔道,其中最大孔道的尺寸为0.5 nm×0.7 nm.漫反射光谱研究表明,此晶体具有约2.0 eV的光学能隙,属于半导体,在420 ℃以下是热稳定的.     

(HAlNH)n(n=2～3)环状化合物的结构特征

用自洽场理论(HF)和密度泛函理论(DFT)的B3LYP方法,在6-31G*的水平上对化合物(HAlNH)2和(HAlNH)3的几何结构进行优化,并分别与环丁二烯C4H4和苯分子C6H6的结构和成键方式进行比较.以B3LYP/STO-3G方法讨论其分子轨道波函数(ψ).结果表明C4H4和(HAlNH)2均为D2h对称,前者为长方形结构,形成两个孤立的π键;而后者为菱形结构,形成一个π44键.C6H6和(HAlNH)3分子点群分别为D6h和D3h,并均形成一个π66键.成键原子对分子轨道的贡献不同,其中C原子是完全等价的,而Al和N原子各不相同,N原子比Al的贡献要大得多.     

(AlN)+n和(AlN)-n(n=1～15)团簇的结构与稳定性

用密度泛函理论(DFT)的B3LYP方法,在6-31G*水平上,对(AlN)+n和(AlN)-n(n=1～15)团簇的几何构型、红外光谱和热力学稳定性进行了研究,并对它们的电离能及电子亲和能进行了讨论.结果表明:(AlN)n团簇的电荷状态对簇合物的结构有较大影响,随着n的增大影响逐渐减小;所有平衡结构中不存在Al-Al和N-N键,Al-N键是惟一键型;(AlN)+n和(AlN)-n结构稳定性幻数与(AlN)n相同,即n=2,4,6,…等偶数结构较为稳定;(A1N)10团簇具有最大的电离能(IP=9.14 eV)和最小的电子亲和能(EA=0.19eV),较其他团簇更稳定.     

反式2-甲基-2-丁烯酸甲酯与臭氧反应机理的计算研究

采用G3B3方法构建反式2-甲基-2-丁烯酸甲酯与O3反应体系以及后续Criegee自由基有、无水分子参与下异构化反应的势能面剖面.结果表明,反式2-甲基-2-丁烯酸甲酯与O3反应首先生成一个稳定的五元环中间体,此中间体按断键位置不同后续裂解反应存在两条路径,分别生成产物P1(CH3CHOO+CH3OC(O)C(CH3)O)和P2(CH3CHO+CH3OC(O)C(CH3)OO).利用经典过渡态理论(TST)并结合Wigner矫正模型计算了200-1200 K温度区间内标题反应的速率常数kTST/W.计算结果显示,294 K时,该反应速率常数为7.55×10-18cm3molecule-1s-1,与Bernard等对类似反应所测实验值非常接近.生成的Criegee自由基(CH3CHOO和CH3OC(O)C(CH3)OO)可分别与水分子发生α-加成及β-氢迁移反应,其中Criegee自由基与水的α-加成反应较其与水的β-氢迁移反应具有优势.另外与无水分子参与CH3CHOO和CH3OC(O)C(CH3)OO异构化反应相比,水分子的参与使得异构化反应较为容易进行.     

Spectroscopic properties of guanidinium zinc sulphate [C(NH2)3]2Zn(SO4)2 and ab initio calculations of [C(NH2)3]2 and HC(NH2)3

Raman and FTIR spectra of guanidinium zinc sulphate [C(NH₂)₃]₂Zn(SO₄)₂ are recorded and the spectral bands assignment is carried out in terms of the fundamental modes of vibration of the guanidinium cations and sulphate anions. The analysis of the spectrum reveals distorted SO₄²⁻ tetrahedra with distinct S–O bonds. The distortion of the sulphate tetrahedra is attributed to Zn–O–S–O–Zn bridging in the structure as well as hydrogen bonding. The CN₃ group is planar which is expressed in the twofold symmetry along the C–N (1) vector. Spectral studies also reveal the presence of hydrogen bonds in the sample. The vibrational frequencies of [C(NH₂)₃]₂ and HC(NH₂)₃ are computed using Gaussian 03 with HF/6-31G* as basis set.     

CH3SO3裂解反应的机理和热力学性质

在G3XMP2//B3LYP/6-311+G(3df,2p)水平上对CH₃SO₃裂解反应的机理进行了研究, 获得了6 条通道(10 条路径), 并构建了其势能剖面. 同时采用单分子反应理论计算了各个通道在温度200-3000 K区间的速率常数. 研究结果表明, 在计算温度范围内, CH₃SO₃裂解反应的主产物为P1(CH₃+SO₃), 产物P2(CH₃O+SO₂)和P3(HCHO+HOSO)仅在温度大于3000 K时对总产物有贡献, 而产物P4(CHSO₂+H₂O), P5(CH₂SO₃+H)和P6(CHSO₃+H₂)贡献相对较少. 将裂解反应总的速率常数拟合为k_total=1.40×10¹²T^0.15exp(7831.58/T). 此外, 根据统计热力学原理, 预测了所有物种的生成焓(D_fH^Θ_{298 K}, D_fH_{0 K}), 熵(S^Θ_{298 K})和热容(C_p, 298-2000 K), 计算的结果与实验值较接近.     

Synthesis and structure of a 1,6-hexyldiamine heptaborate, [H3N(CH2)6NH3][B7O10(OH)3]

A new 1,6-hexyldiamine heptaborate, [H₃N(CH₂)₆NH₃][B₇O₁₀(OH)₃] (1), has been solvothermally synthesized and characterized by single-crystal X-ray diffraction, FTIR, elemental analysis, and thermogravimetric analysis. Compound 1 crystallizes in monoclinic system, space group P2₁/n with a=8.042(2) Å, b=20.004(4) Å, c=10.103(2) Å, and β=90.42(3)°. The anionic [B₇O₁₀(OH)₃]_n²ⁿ⁻ layers are interlinked via hydrogen bonding to form a 3D supramolecular network containing large channels, in which the templated [H₃N(CH₂)₆NH₃]²⁺ cations are located.     

Theoretical study on the reaction mechanism of (CH3)3CO+CO

The reaction mechanism of (CH₃)₃CO with CO has been theoretically investigated using density-functional theory (DFT) calculations at B3LYP/6-31G* level. In order to get more reliable energy values the single-point energy is evaluated at CCSD (T)/6-31++G** level. The results show that the reaction is multi-channel and the reaction of (CH₃)₃CO radical with CO mostly produces (CH₃)₃C + CO₂. The reaction could play a role in eliminating air pollution.     

Vibrational spectra of the peroxotantalates (NH4)3[Ta(O2)4], K3[Ta(O2)4], Rb3[Ta(O2)4] and Cs3[Ta(O2)4] and the crystal structure of Rb3[Ta(O2)4]

The compounds (NH₄)₃[Ta(O₂)₄], K₃[Ta(O₂)₄], Rb₃[Ta(O₂)₄] and Cs₃[Ta(O₂)₄] have been prepared and investigated by X-ray powder methods as well as Raman- and IR-spectroscopy. In the case of Rb₃[Ta(O₂)₄] the structure has been solved from single crystal data. It is shown that all these compounds are isotypic and crystallize in the K₃[Cr(O₂)₄] type (SG , No. 121). The infrared- and Raman spectra (recorded on powdered samples) are discussed with respect to the internal vibrations of the peroxo-group and the dodecahedral [Ta(O₂)₄]³⁻ ion. Symmetry coordinates for the [Ta(O₂)₄]³⁻ ion are given from which the vibrational modes of the O-O stretching vibrations of the O₂²⁻ groups, the Ta-O stretching vibrations and the Ta-O bending vibrations are deduced.     

Low-temperature single crystal X-ray diffraction and high-pressure Raman studies on [(CH3)2NH2]2[SbCl5]

The structure of bis(dimethylammonium) pentachloroantimonate(III), [(CH₃)₂NH₂]₂[SbCl₅], BDP, was studied at 15 K and ambient pressure by single-crystal X-ray diffraction as well as at ambient temperature and high pressures up to 4.87(5) GPa by Raman spectroscopy. BDP crystallizes in the orthorhombic Pnma space group with a=8.4069(4), b=11.7973(7), c=14.8496(7) Å, and Z=4; R₁=0.0381, wR₂=0.0764. The structure consists of distorted [SbCl₆]³⁻ octahedra forming zig-zag [{SbCl₅}_n]²ⁿ⁻ chains that are cross-linked by dimethylammonium [(CH₃)₂NH₂]⁺ cations. The organic and inorganic substructures are bound together by the N-H…Cl hydrogen bonds. The distortions of [SbCl₆]³⁻ units increase, partly due to the influence of the hydrogen bonds which became stronger, with decreasing temperature. The preliminary room temperature, high-pressure X-ray diffraction experiments suggest that BDP undergoes a first-order phase transition below ca. 0.44(5) GPa that destroys single-crystal samples. The transition is accompanied by changes in the intensities and positions of the Raman lines below 400 cm⁻¹.     

金属有机框架材料对[Fe（HB（pz）3）2] 自旋转换行为的影响

通过在介孔结构金属有机框架材料MIL^-101（Cr）和MIL^-100（Al）的孔洞中合成自旋交叉化合物[Fe（HB（pz）₃）₂] 的方法,可以得到SCO@MOF复合物。通过红外光谱（FTIR）、粉末X射线衍射（PXRD）、原子吸收光谱（AAS）以及气体吸附-脱附等进行了进一步测试。通过变温磁测量对复合材料的温度诱导自旋转换行为的研究表明,复合材料的自旋转换行为发生改变甚至是消失了。复合材料的这一现象可以解释为[Fe（HB（pz）3）2] 在MOF主体材料的孔洞中形成了一种新的结晶相,且孔壁压力将会阻碍[Fe（HB（pz）₃）₂] 从低自旋态向高自旋态转变。不同SCO@MOF复合物得到了相似的自旋转换行为结果。这确认了当自旋交叉化合物在金属有机框架材料孔洞中形成时,MOFs材料的限制压力或基体效应对其自旋转换行为的影响显然是至关重要的。     

金属有机框架材料对[Fe(HB(pz)3)2]自旋转换行为的影响

通过在介孔结构金属有机框架材料MIL-101（Cr）和MIL-100（Al）的孔洞中合成自旋交叉化合物[Fe（HB（pz）₃）₂]的方法,可以得到SCO@MOF复合物。通过红外光谱（FTIR）、粉末X射线衍射（PXRD）、原子吸收光谱（AAS）以及气体吸附-脱附等进行了进一步测试。通过变温磁测量对复合材料的温度诱导自旋转换行为的研究表明,复合材料的自旋转换行为发生改变甚至是消失了。复合材料的这一现象可以解释为[Fe（HB（pz）₃）₂]在MOF主体材料的孔洞中形成了一种新的结晶相,且孔壁压力将会阻碍[Fe（HB（pz）₃）₂]从低自旋态向高自旋态转变。不同SCO@MOF复合物得到了相似的自旋转换行为结果。这确认了当自旋交叉化合物在金属有机框架材料孔洞中形成时,MOFs材料的限制压力或基体效应对其自旋转换行为的影响显然是至关重要的。