电场对金属串配合物M3(dpa)4Cl2 (M=Co, Rh, Ir; dpa=dipyridylamide)结构的影响

黄燕 黄晓 许旋

引用本文: 黄燕, 黄晓, 许旋. 电场对金属串配合物M3(dpa)4Cl2 (M=Co, Rh, Ir; dpa=dipyridylamide)结构的影响[J]. 物理化学学报, doi: 10.3866/PKU.WHXB201303181 shu
Citation:  HUANG Yan, HUANG Xiao, XU Xuan. Effects of Electric Field on the Structures of Metal String Complexes M3(dpa)4Cl2 (M=Co, Rh, Ir; dpa=dipyridylamide)[J]. Acta Physico-Chimica Sinica, doi: 10.3866/PKU.WHXB201303181 shu

电场对金属串配合物M3(dpa)4Cl2 (M=Co, Rh, Ir; dpa=dipyridylamide)结构的影响

  • 基金项目:

    广东省自然科学基金项目(S2012010008763) (S2012010008763)

    广东省教育部产学研结合项目(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:

应用密度泛函理论PBE0 方法研究具有分子导线潜在应用的金属串配合物M3(dpa)4Cl2 (1: M=Co, 2: M=Rh, 3: M=Ir; dpa=dipyridylamide)在电场作用下的几何和电子结构. 结果表明: 配合物基态均是二重态. 1和2的M36+金属链形成三中心三电子σ键, 3 中M36+形成三中心四电子σ键且存在弱的δ键. 随金属原子周期数增大其M―M键增强、LUMO与HOMO能隙减小、金属原子的反铁磁耦合减弱以至消失且自旋密度向配体的离域增强. 在Cl4→Cl5 电场作用下, 低电势端的M3-Cl5 键缩短, 高电势端的M2―Cl4 键增长, M―M平均键长略为缩短, M―M键增强, 有利于分子线的电子传递; 分子能量降低, 偶极矩线性增大. 低电势端Cl5的负电荷向高电势端Cl4 转移, 且3 中金属原子的正电荷由高电势端向低电势端的转移较明显, 自旋电子由低电势端向高电势端金属原子移动, 但桥联配体dpa-与M和Cl 所在的分子轴间没有电荷转移. 电场使LUMO与HOMO能隙减小, 有利于分子的电子输运. 随金属原子周期数增大, 电场作用下M―M平均键长变化减小, LUMO、HOMO的能级交错现象减少.

English

    1. [1]

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

      (1) Wu, L. P.; Field, P.; Morrissey, T.; Murphy, C.; Nagle, P.;Hathaway, B.; Simmons, C.; Thornton, P. J. Chem. Soc. DaltonTrans. 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.; Daniels, L. M.; Jordan, G. T.; Murillo, C. A.J. Am. Chem. Soc. 1997, 119, 10377. doi: 10.1021/ja971997h(3) Cotton, F. A.; Daniels, L. M.; Jordan, G. T.; Murillo, C. A.J. Am. Chem. Soc. 1997, 119, 10377. doi: 10.1021/ja971997h

    4. [4]

      (4) Clérac, R.; Cotton, F. A.; Jeffery, S. P.; Murillo, C. A.;Wang, X.P. Inorg. Chem. 2001, 40, 1265. doi: 10.1021/ic001069a(4) Clérac, R.; Cotton, F. A.; Jeffery, S. P.; Murillo, C. A.;Wang, X.P. Inorg. Chem. 2001, 40, 1265. doi: 10.1021/ic001069a

    5. [5]

      (5) Berry, J. F.; Cotton, F. A.; Murillo, C. A.; Roberts, B. K. Inorg.Chem. 2004, 43, 2277. doi: 10.1021/ic0354320(5) Berry, J. F.; Cotton, F. A.; Murillo, C. A.; Roberts, B. K. Inorg.Chem. 2004, 43, 2277. doi: 10.1021/ic0354320

    6. [6]

      (6) Clérac, R.; Cotton, F. A.; Daniels, L. M.; Dunbar, K. R.;Kirschbaum, K.; Murillo, C. A.; Pinkerton, A. A.; Schultz, A. J.;Wang, X. P. J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 6226. doi: 10.1021/ja000515q(6) Clérac, R.; Cotton, F. A.; Daniels, L. M.; Dunbar, K. R.;Kirschbaum, K.; Murillo, C. A.; Pinkerton, A. A.; Schultz, A. J.;Wang, X. P. J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 6226. doi: 10.1021/ja000515q

    7. [7]

      (7) Yang, E. C.; Cheng, M. C.; Tsai, M. S.; Peng, S. M. Chem.Commun. 1994, 2377.(7) Yang, E. C.; Cheng, M. C.; Tsai, M. S.; Peng, S. M. Chem.Commun. 1994, 2377.

    8. [8]

      (8) Cotton, F. A.; Daniels, L. M.; Murillo, C. A.; Pascual, I. J. Am.Chem. Soc. 1997, 119, 10223. doi: 10.1021/ja971998+(8) Cotton, F. A.; Daniels, L. M.; Murillo, C. A.; Pascual, I. J. Am.Chem. Soc. 1997, 119, 10223. doi: 10.1021/ja971998+

    9. [9]

      (9) Cotton, F. A.; Daniels, L. M.; Jordan, G. T. Chem. Commun.1997, 421.(9) Cotton, F. A.; Daniels, L. M.; Jordan, G. T. Chem. Commun.1997, 421.

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

    12. [12]

      (12) Wang,W. Z.; Ismayilov, R. H.; Lee, G. H.; Yeh, C. Y.; Peng, S.M. Dalton Trans. 2007, 830.(12) Wang,W. Z.; Ismayilov, R. H.; Lee, G. H.; Yeh, C. Y.; Peng, S.M. Dalton Trans. 2007, 830.

    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) 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.v50.9(14) 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.v50.9

    15. [15]

      (15) Rohmer, M. M.; Bénard, M. J. Am. Chem. Soc. 1998, 120, 9372.doi: 10.1021/ja981400d(15) Rohmer, M. M.; Bénard, M. J. Am. Chem. Soc. 1998, 120, 9372.doi: 10.1021/ja981400d

    16. [16]

      (16) Pantazis, D. A.; McGrady, J. E. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128,4128. doi: 10.1021/ja0581402(16) Pantazis, D. A.; McGrady, J. E. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128,4128. doi: 10.1021/ja0581402

    17. [17]

      (17) Lin, S. Y.; Chen, I.W. P.; Chen, C. H.; Hsieh, M. H.; Yeh, C. Y.;Lin, T.W.; Chen, Y. H.; Peng, S. M. J. Phys. Chem. B 2004,108, 959. doi: 10.1021/jp035415w(17) Lin, S. Y.; Chen, I.W. P.; Chen, C. H.; Hsieh, M. H.; Yeh, C. Y.;Lin, T.W.; Chen, Y. H.; Peng, S. M. J. Phys. Chem. B 2004,108, 959. doi: 10.1021/jp035415w

    18. [18]

      (18) 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.(18) 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.

    19. [19]

      (19) Huang, G. C.; Liu, I. P. C.; Kuo, J. H.; Huang, Y. L.; Yeh, C. Y.;Lee, G. H.; Peng, S. M. Dalton Trans. 2009, 2623.(19) Huang, G. C.; Liu, I. P. C.; Kuo, J. H.; Huang, Y. L.; Yeh, C. Y.;Lee, G. H.; Peng, S. M. Dalton Trans. 2009, 2623.

    20. [20]

      (20) Tsai, T.W.; Huang, Q. R.; Peng, S. M.; Jin, B. Y. J. Phys. Chem.C 2010, 114, 3641. doi: 10.1021/jp907893q(20) Tsai, T.W.; Huang, Q. R.; Peng, S. M.; Jin, B. Y. J. Phys. Chem.C 2010, 114, 3641. doi: 10.1021/jp907893q

    21. [21]

      (21) Georgiev, V. P.; McGrady, J. E. Inorg. Chem. 2010, 49, 5591.doi: 10.1021/ic100493t(21) Georgiev, V. P.; McGrady, J. E. Inorg. Chem. 2010, 49, 5591.doi: 10.1021/ic100493t

    22. [22]

      (22) Li, Y.W.; Zhang, Y.; Yin, G. P.; Zhao, J.W. Chem. J. Chin.Univ. 2006, 27, 292. [李延伟, 章岩, 尹鸽平, 赵健伟. 高等学校化学学报, 2006, 27, 292.](22) Li, Y.W.; Zhang, Y.; Yin, G. P.; Zhao, J.W. Chem. J. Chin.Univ. 2006, 27, 292. [李延伟, 章岩, 尹鸽平, 赵健伟. 高等学校化学学报, 2006, 27, 292.]

    23. [23]

      (23) Yan, A. Y.; Song, X. S.; Jiang, M. Acta. Chim. Sin. 2009, 67 (16), 1875. [闫安英, 宋晓书, 姜明. 化学学报, 2009, 67 (16), 1875.](23) Yan, A. Y.; Song, X. S.; Jiang, M. Acta. Chim. Sin. 2009, 67 (16), 1875. [闫安英, 宋晓书, 姜明. 化学学报, 2009, 67 (16), 1875.]

    24. [24]

      (24) Ye, Y. F.; Zhang, M. L.; Liu, H. M.; Zhao, J.W. Journal ofAtomic and Molecular Physics 2008, 25 (1), 6. [叶原丰, 张密林, 刘洪梅, 赵健伟. 原子与分子物理学报, 2008, 25 (1), 6.](24) Ye, Y. F.; Zhang, M. L.; Liu, H. M.; Zhao, J.W. Journal ofAtomic and Molecular Physics 2008, 25 (1), 6. [叶原丰, 张密林, 刘洪梅, 赵健伟. 原子与分子物理学报, 2008, 25 (1), 6.]

    25. [25]

      (25) Tan, Y.; Huang, X.; Xu, X.; Xu, Z. G. Chem. J. Chin. Univ.2012, 33, 1278. [谭莹, 黄晓, 许旋, 徐志广. 高等学校化学学报, 2012, 33, 1278.](25) Tan, Y.; Huang, X.; Xu, X.; Xu, Z. G. Chem. J. Chin. Univ.2012, 33, 1278. [谭莹, 黄晓, 许旋, 徐志广. 高等学校化学学报, 2012, 33, 1278.]

    26. [26]

      (26) Huang, X.; Tan, Y.; Xu, X.; Xu, Z. G. Acta Chim. Sin. 2012, 70 (18), 1979. [黄晓, 谭莹, 许旋, 徐志广. 化学学报,2012, 70 (18), 1979.] doi: 10.6023/A12030051(26) Huang, X.; Tan, Y.; Xu, X.; Xu, Z. G. Acta Chim. Sin. 2012, 70 (18), 1979. [黄晓, 谭莹, 许旋, 徐志广. 化学学报,2012, 70 (18), 1979.] doi: 10.6023/A12030051

    27. [27]

      (27) Glendening, E. D.; Reed, A. E.; Carpenter, J. E. NBO Version3.1.(27) Glendening, E. D.; Reed, A. E.; Carpenter, J. E. NBO Version3.1.

    28. [28]

      (28) Frisch, M. J.; Trucks, G.W.; Schlegel, H. B.; et al. Gaussian 03,Revision D.02; Gaussian Inc.:Wallingford, CT, 2003.(28) Frisch, M. J.; Trucks, G.W.; Schlegel, H. B.; et al. Gaussian 03,Revision D.02; Gaussian Inc.:Wallingford, CT, 2003.

    29. [29]

      (29) Rohmer, M. M.; Strich, A.; Bénard, M.; Malrieu, J. P. J. Am.Chem. Soc. 2001, 123, 9126. doi: 10.1021/ja0103142(29) Rohmer, M. M.; Strich, A.; Bénard, M.; Malrieu, J. P. J. Am.Chem. Soc. 2001, 123, 9126. doi: 10.1021/ja0103142

    30. [30]

      (30) Ma, H. X.; Zheng, Y. L.; Zhan, Y. S.; Tan, Y.; Huang, X.; Peng,Q.; Xu, X. Acta Phys. -Chim. Sin. 2012, 28 (7), 1637. [马华璇, 郑燕玲, 詹益仕, 谭莹, 黄晓, 彭琦, 许旋. 物理化学学报, 2012, 28 (7), 1637.] doi: 10.3866/PKU.WHXB201204111

      (30) Ma, H. X.; Zheng, Y. L.; Zhan, Y. S.; Tan, Y.; Huang, X.; Peng,Q.; Xu, X. Acta Phys. -Chim. Sin. 2012, 28 (7), 1637. [马华璇, 郑燕玲, 詹益仕, 谭莹, 黄晓, 彭琦, 许旋. 物理化学学报, 2012, 28 (7), 1637.] doi: 10.3866/PKU.WHXB201204111

  • 加载中
计量
  • PDF下载量:  612
  • 文章访问数:  1162
  • HTML全文浏览量:  47
文章相关
  • 发布日期:  2013-05-17
  • 收稿日期:  2012-11-16
  • 网络出版日期:  2013-03-18
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