论文摘要：两类含平面四配位碳配合物结构和性质的理论研究

       本论文设计了两类包含平面四配位碳的配合物：一类是第VIB族金属（Cr，Mo和W）与烃基配位形成的含平面四配位碳配合物；另一类是银和金与功能化的氮杂环卡宾（NHC）和硼杂环[1.1.0]-1(3)丁烯（2BT）配体配位形成的多元大环配合物。采用密度泛函理论（DFT），我们对这两类配合物的结构及稳定性进行了理论研究，在理论上得到了这些配合物的最低能量结构，采用自然键轨道（NBO）和电子拓扑方法（AIM）分析得到了这些稳定配合物的化学键性质，计算了最稳定配合物环中心的核独立化学位移（NICS），并且对这些稳定配合物的电子光谱性质进行了分析。本论文的主要研究内容包括以下两部分：

      1，本论文在理论上得到了第VIB族金属（Cr、Mo和W）与烃基配位形成的稳定配合物M(OMe)3η3-R（M=Cr，Mo和W；R=C3H3，C5H5，C7H5, C9H7, C11H7, C13H9, C13H7和C15H9）。在这二十四种金属环状配合物中，均存在1, 3-M-C键，而且化学键分析表明这些配合物中均包含一个平面四配位碳(ptC)。这些配合物M(OMe)3η3-R最低能量结构中的六元环的NICS(0)值与环所在的位置有关。根据[2+2]环加成反应机理，我们理论上预测了形成稳定配合物M(OMe)3η3-R的反应过程的能量变化，发现配合物M(OMe)3η3-R(M=Cr和Mo；R=C7H5，C11H7， C13H7和C15H9)和W(OMe)3η3-R(R=C3H3，C5H5，C7H5, C9H7, C11H7, C13H9, C13H7和C15H9)在热力学上是可行的，而剩余其它配合物在热力学上是不可行的。配合物Cr(OMe)3η3-R，Mo(OMe)3η3-R和W(OMe)3η3-R的第一电子垂直激发能分别在492-1020nm, 490-741nm和401-624nm范围内。

       2，本论文还在理论上研究了银和金与功能化的氮杂环卡宾（NHC）和硼杂环[1.1.0]-1(3)丁烯（2BT）形成的八元、十元和十二元大环配合物的稳定结构。分析发现银和金与功能化的NHC所形成的十二元环配合物的最低能量结构以及他们的第一电子垂直激发能和最大发射光谱都与实验上类似化合物的研究结果一致，很好的验证了实验结果。另外，银和金与功能化的2BT所形成的多元大环配合物的最低能量结构中都包含一个ptC，因此得到了一类新型的包含ptC的多元大环配合物的设计方法。相对于银和金与功能化的NHC配位的配合物，银和金与功能化的2BT配位形成的八元大环配合物的电子吸收光谱发生篮移，相反地银和金与功能化的2BT配位形成的十元和十二元大环配合物的电子吸收光谱发生明显的红移。银和金与功能化的NHC和功能化的2BT配位形成的多元大环配合物的最大电子发射波长分别在414-612nm和468-854nm范围内。且这些稳定的多元大环配合物的三元环和五元环中心都具有强芳香性。

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