B2Au20/-/2-: 硼金团簇中的硼-硼多重键

姚文志 姚建斌 李新宝 李思殿

引用本文: 姚文志, 姚建斌, 李新宝, 李思殿. B2Au20/-/2-: 硼金团簇中的硼-硼多重键[J]. 物理化学学报, 2013, 29(06): 1219-1224. doi: 10.3866/PKU.WHXB201303152 shu
Citation:  YAO Wen-Zhi, YAO Jian-Bin, LI Xin-Bao, LI Si-Dian. B2Au20/-/2-: Multiple Boron-Boron Bonds in Diboron Aurides[J]. Acta Physico-Chimica Sinica, 2013, 29(06): 1219-1224. doi: 10.3866/PKU.WHXB201303152 shu

B2Au20/-/2-: 硼金团簇中的硼-硼多重键

  • 基金项目:

    华北水利水电学院高层次人才科学研究基金(201114)资助项目 (201114)

摘要:

采用密度泛函和波函数理论方法对B2Au20/-/2-的几何结构和电子结构进行研究. 计算结果表明阴离子B2Au2- ([Au-B B-Au]-) (C2h, 2Au)和B2Au22- ([Au-B≡B-Au]2-) (C2h, 1Ag)的基态结构均为线性结构, 即以含有多重键的BB单元(B B或B≡B)为中心, 两端各连接一个Au原子, 但两端的B-Au键不在同一直线上, 结构稍有变形; 而中性分子B2Au2 ([Au-B=B-Au]) (D∞h, 3Σg-)的基态结构是以B=B为中心, 两端各与一个Au原子相连的完美的线性结构. C2h B2Au2-的单电子垂直剥离能和对称性伸缩振动频率的计算结果为实验表征提供依据.另外, 计算发现无机盐B2Au2Li2结构中仍包含B≡B, 此结果一方面为其实验合成提供了可能性, 另一方面表明含有B≡B的B2Au22-结构极为稳定, 可作为结构单元存在于凝聚相中.

English

    1. [1]

      (1) (a) Klusik, H.; Berndt, A. Angew. Chem. Int. Edit. 1981, 20,870.

      (1) (a) Klusik, H.; Berndt, A. Angew. Chem. Int. Edit. 1981, 20,870.

    2. [2]

      (b) Klusik, H.; Berndt, A. J. Organomet. Chem. 1981, 222, C25.(b) Klusik, H.; Berndt, A. J. Organomet. Chem. 1981, 222, C25.

    3. [3]

      (2) (a) Grigsby,W. J.; Power, P. P. Chem. Commun. 1996, 2235.(2) (a) Grigsby,W. J.; Power, P. P. Chem. Commun. 1996, 2235.

    4. [4]

      (b) Grigsby,W. J.; Power, P. P. Chem. Eur. J. 1997, 3, 368.(b) Grigsby,W. J.; Power, P. P. Chem. Eur. J. 1997, 3, 368.

    5. [5]

      (3) (a) Moezzi, A.; Olmstead, M. M.; Power, P. P. J. Am. Chem.Soc. 1992, 114, 2715. doi: 10.1021/ja00033a054(3) (a) Moezzi, A.; Olmstead, M. M.; Power, P. P. J. Am. Chem.Soc. 1992, 114, 2715. doi: 10.1021/ja00033a054

    6. [6]

      (b) Moezzi, A.; Bartlett, R. A.; Power, P. P. Angew. Chem. Int.Edit. 1992, 31, 1082.(b) Moezzi, A.; Bartlett, R. A.; Power, P. P. Angew. Chem. Int.Edit. 1992, 31, 1082.

    7. [7]

      (4) Noth, H.; Knizek, J.; Ponikwar,W. Eur. J. Inorg. Chem. 1999,11, 1931.(4) Noth, H.; Knizek, J.; Ponikwar,W. Eur. J. Inorg. Chem. 1999,11, 1931.

    8. [8]

      (5) Tague, T. J., Jr.; Andrews, L. J. Am. Chem. Soc. 1994, 116,4970. doi: 10.1021/ja00090a048(5) Tague, T. J., Jr.; Andrews, L. J. Am. Chem. Soc. 1994, 116,4970. doi: 10.1021/ja00090a048

    9. [9]

      (6) Knight, L. B., Jr.; Kerr, K.; Miller, P. K.; Arrington, C. A.J. Phys. Chem. 1995, 99, 16842. doi: 10.1021/j100046a009(6) Knight, L. B., Jr.; Kerr, K.; Miller, P. K.; Arrington, C. A.J. Phys. Chem. 1995, 99, 16842. doi: 10.1021/j100046a009

    10. [10]

      (7) Zhou, M.; Tsumori, N.; Li, Z.; Fan, K.; Andrews, L.; Xu, Q.J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 12936. doi: 10.1021/ja026257+(7) Zhou, M.; Tsumori, N.; Li, Z.; Fan, K.; Andrews, L.; Xu, Q.J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 12936. doi: 10.1021/ja026257+

    11. [11]

      (8) (a) Dill, J. D.; Schleyer, P. v. R.; Pople, J. A. J. Am. Chem. Soc.1975, 97, 3402. doi: 10.1021/ja00845a021(8) (a) Dill, J. D.; Schleyer, P. v. R.; Pople, J. A. J. Am. Chem. Soc.1975, 97, 3402. doi: 10.1021/ja00845a021

    12. [12]

      (b) Kaufmann, E.; Schleyer, P. v. R. Inorg. Chem. 1988, 27,3987.(b) Kaufmann, E.; Schleyer, P. v. R. Inorg. Chem. 1988, 27,3987.

    13. [13]

      (9) Jouany, C.; Barthelat, J. C.; Daudey, J. P. Chem. Phys. Lett.1987, 136, 52. doi: 10.1016/0009-2614(87)87297-4(9) Jouany, C.; Barthelat, J. C.; Daudey, J. P. Chem. Phys. Lett.1987, 136, 52. doi: 10.1016/0009-2614(87)87297-4

    14. [14]

      (10) Treboux, G.; Barthelat, J. C. J. Am. Chem. Soc. 1993, 115, 4870.doi: 10.1021/ja00064a056(10) Treboux, G.; Barthelat, J. C. J. Am. Chem. Soc. 1993, 115, 4870.doi: 10.1021/ja00064a056

    15. [15]

      (11) (a) Armstrong, D. R. Theoret. Chim. Acta 1981, 60, 159. doi: 10.1007/BF00550333(11) (a) Armstrong, D. R. Theoret. Chim. Acta 1981, 60, 159. doi: 10.1007/BF00550333

    16. [16]

      (b) Sana, M.; Leroy, G.; Henriet, C. J. Mol. Struct. -Theochem1989, 187, 233.(b) Sana, M.; Leroy, G.; Henriet, C. J. Mol. Struct. -Theochem1989, 187, 233.

    17. [17]

      (c) Peric, M.; Ostojic, B.; Engels, B. J. Mol. Spect. 1997, 182,280.(c) Peric, M.; Ostojic, B.; Engels, B. J. Mol. Spect. 1997, 182,280.

    18. [18]

      (12) Zhou, M.; Jiang, L.; Xu, Q. Chem. Eur. J. 2004, 10, 5817.(12) Zhou, M.; Jiang, L.; Xu, Q. Chem. Eur. J. 2004, 10, 5817.

    19. [19]

      (13) Li, S. D.; Zhai, H. J.;Wang, L. S. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130,2573. doi: 10.1021/ja0771080(13) Li, S. D.; Zhai, H. J.;Wang, L. S. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130,2573. doi: 10.1021/ja0771080

    20. [20]

      (14) Yao,W. Z.; Guo, J. C.; Lu, H. G.; Li, S. D. Int. J. QuantumChem. 2010, 110, 2689. doi: 10.1002/qua.v110:14(14) Yao,W. Z.; Guo, J. C.; Lu, H. G.; Li, S. D. Int. J. QuantumChem. 2010, 110, 2689. doi: 10.1002/qua.v110:14

    21. [21]

      (15) Ducati, L. C.; Takagi, N.; Frenking, G. J. Phys. Chem. A 2009,113, 11693 doi: 10.1021/jp902780t(15) Ducati, L. C.; Takagi, N.; Frenking, G. J. Phys. Chem. A 2009,113, 11693 doi: 10.1021/jp902780t

    22. [22]

      (16) Zhai, H. J.; Li, S. D.;Wang, L. S. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129,9254. doi: 10.1021/ja072611y(16) Zhai, H. J.; Li, S. D.;Wang, L. S. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129,9254. doi: 10.1021/ja072611y

    23. [23]

      (17) Zhai, H. J.;Wang, L. M.; Li, S. D.;Wang, L. S. J. Phys. Chem. A2007, 111, 1030. doi: 10.1021/jp0666939(17) Zhai, H. J.;Wang, L. M.; Li, S. D.;Wang, L. S. J. Phys. Chem. A2007, 111, 1030. doi: 10.1021/jp0666939

    24. [24]

      (18) Yao,W. Z.; Guo, J. C.; Lu, H. G.; Li, S. D. J. Phys. Chem. A2009, 113, 2561. doi: 10.1021/jp809463j(18) Yao,W. Z.; Guo, J. C.; Lu, H. G.; Li, S. D. J. Phys. Chem. A2009, 113, 2561. doi: 10.1021/jp809463j

    25. [25]

      (19) Nguyen, M. T.; Matus, M. H.; Ngan, V. T.; Grant, D. J.; Dixon,D. A. J. Phys. Chem. A 2009, 113, 4895. doi: 10.1021/jp811391v(19) Nguyen, M. T.; Matus, M. H.; Ngan, V. T.; Grant, D. J.; Dixon,D. A. J. Phys. Chem. A 2009, 113, 4895. doi: 10.1021/jp811391v

    26. [26]

      (20) Drummond, M. L.; Meunier, V.; Sumpter, B. G. J. Phys. Chem.A 2007, 111, 6539. doi: 10.1021/jp0726182(20) Drummond, M. L.; Meunier, V.; Sumpter, B. G. J. Phys. Chem.A 2007, 111, 6539. doi: 10.1021/jp0726182

    27. [27]

      (21) Guo, Q. L.; Guo, J. C.; Li, S. D. Chin. J. Struct. Chem. 2008,27, 651.(21) Guo, Q. L.; Guo, J. C.; Li, S. D. Chin. J. Struct. Chem. 2008,27, 651.

    28. [28]

      (22) Sommer, A.;Walsh, P. N.; White, D. J. Chem. Phys. 1960, 33,296. doi: 10.1063/1.1731103(22) Sommer, A.;Walsh, P. N.; White, D. J. Chem. Phys. 1960, 33,296. doi: 10.1063/1.1731103

    29. [29]

      (23) (a) Min s, D. M. P. Pure Appl. Chem. 1980, 52, 705.doi: 10.1351/pac198052030705(23) (a) Min s, D. M. P. Pure Appl. Chem. 1980, 52, 705.doi: 10.1351/pac198052030705

    30. [30]

      (b) Hall, K. P.; Min s, D. M. P. Prog. Inorg. Chem. 1984, 32,237.(b) Hall, K. P.; Min s, D. M. P. Prog. Inorg. Chem. 1984, 32,237.

    31. [31]

      (c) Burdett, J. K.; Eisentein, O.; Schweizer,W. B. Inorg. Chem.1994, 33, 3261.(c) Burdett, J. K.; Eisentein, O.; Schweizer,W. B. Inorg. Chem.1994, 33, 3261.

    32. [32]

      (24) Lauher, J.W.;Wald, K. J. Am. Chem. Soc. 1981, 103, 7648.doi: 10.1021/ja00415a040(24) Lauher, J.W.;Wald, K. J. Am. Chem. Soc. 1981, 103, 7648.doi: 10.1021/ja00415a040

    33. [33]

      (25) Kiran, B.; Li, X.; Zhai, H. J.; Cui, L. F.;Wang, L. S. AngewChem. Int. Edit. 2004, 43, 2125.(25) Kiran, B.; Li, X.; Zhai, H. J.; Cui, L. F.;Wang, L. S. AngewChem. Int. Edit. 2004, 43, 2125.

    34. [34]

      (26) (a) Li, X.; Kiran, B.;Wang, L. S. J. Phys. Chem. A 2005, 109,4366. doi: 10.1021/jp0512560(26) (a) Li, X.; Kiran, B.;Wang, L. S. J. Phys. Chem. A 2005, 109,4366. doi: 10.1021/jp0512560

    35. [35]

      (b) Kiran, B.; Li, X.; Zhai, H. J.;Wang, L. S. J. Chem. Phys.2006, 125, 133204.(b) Kiran, B.; Li, X.; Zhai, H. J.;Wang, L. S. J. Chem. Phys.2006, 125, 133204.

    36. [36]

      (27) Zhai, H. J.;Wang, L. S.; Zubarev, D. Y.; Boldyrev, A. I. J. Phys.Chem. A 2006, 110, 1689. doi: 10.1021/jp0559074(27) Zhai, H. J.;Wang, L. S.; Zubarev, D. Y.; Boldyrev, A. I. J. Phys.Chem. A 2006, 110, 1689. doi: 10.1021/jp0559074

    37. [37]

      (28) Yao,W. Z.; Li, D. Z.; Li, S. D. J. Comput. Chem. 2011, 32, 218.doi: 10.1002/jcc.v32.2(28) Yao,W. Z.; Li, D. Z.; Li, S. D. J. Comput. Chem. 2011, 32, 218.doi: 10.1002/jcc.v32.2

    38. [38]

      (29) Lu, H. G. In GXYZ Ver. 1.0, A Random Cartesian CoordinatesGenerating Program; Shanxi University: Taiyuan, 2008.(29) Lu, H. G. In GXYZ Ver. 1.0, A Random Cartesian CoordinatesGenerating Program; Shanxi University: Taiyuan, 2008.

    39. [39]

      (30) (a) Becke, A. D. J. Chem. Phys. 1993, 98, 5648. doi: 10.1063/1.464913(30) (a) Becke, A. D. J. Chem. Phys. 1993, 98, 5648. doi: 10.1063/1.464913

    40. [40]

      (b) Lee, C.; Yang,W.; Parr, R. G. Phys. Rev. B 1988, 37, 785.(b) Lee, C.; Yang,W.; Parr, R. G. Phys. Rev. B 1988, 37, 785.

    41. [41]

      (31) (a) Head- rdon, M.; Pople, J. A.; Frisch, M. J. Chem. Phys.Lett. 1988, 153, 503. doi: 10.1016/0009-2614(88)85250-3(31) (a) Head- rdon, M.; Pople, J. A.; Frisch, M. J. Chem. Phys.Lett. 1988, 153, 503. doi: 10.1016/0009-2614(88)85250-3

    42. [42]

      (b) Frisch, M. J.; Head- rdon, M.; Pople, J. A. Chem. Phys.Lett. 1990, 166, 275.(b) Frisch, M. J.; Head- rdon, M.; Pople, J. A. Chem. Phys.Lett. 1990, 166, 275.

    43. [43]

      (c) Frisch, M. J.; Head- rdon, M.; Pople, J. A. Chem. Phys.Lett. 1990, 166, 281.(c) Frisch, M. J.; Head- rdon, M.; Pople, J. A. Chem. Phys.Lett. 1990, 166, 281.

    44. [44]

      (d) Head- rdon, M.; Head- rdon, T. Chem. Phys. Lett.1994, 220, 122.(d) Head- rdon, M.; Head- rdon, T. Chem. Phys. Lett.1994, 220, 122.

    45. [45]

      (e) Saebo, S.; Almlof, J. Chem. Phys. Lett. 1989, 154, 83.(e) Saebo, S.; Almlof, J. Chem. Phys. Lett. 1989, 154, 83.

    46. [46]

      (32) (a) Cizek, J. Adv. Chem. Phys. 1969, 14, 35. doi: 10.1002/SERIES2007(32) (a) Cizek, J. Adv. Chem. Phys. 1969, 14, 35. doi: 10.1002/SERIES2007

    47. [47]

      (b) Scuseria, G. E.; Schaefer, H. F. J. Chem. Phys. 1989, 90,3700.(b) Scuseria, G. E.; Schaefer, H. F. J. Chem. Phys. 1989, 90,3700.

    48. [48]

      (c) Pople, J. A.; Head- rdon, M.; Raghavachari, K. J. Chem.Phys. 1987, 87, 5968.(c) Pople, J. A.; Head- rdon, M.; Raghavachari, K. J. Chem.Phys. 1987, 87, 5968.

    49. [49]

      (33) (a) Dolg, M.;Wedig, U.; Stoll, H.; Preuss, H. J. Chem. Phys.1987, 86, 866. doi: 10.1063/1.452288(33) (a) Dolg, M.;Wedig, U.; Stoll, H.; Preuss, H. J. Chem. Phys.1987, 86, 866. doi: 10.1063/1.452288

    50. [50]

      (b) Martin, J. M. L.; Sundermann, A. J. Chem. Phys. 2001, 114,3408.(b) Martin, J. M. L.; Sundermann, A. J. Chem. Phys. 2001, 114,3408.

    51. [51]

      (34) Kendall, R. A.; Dunning, T. H.; Harrison, R. J. J. Chem. Phys.1992, 96, 6796. doi: 10.1063/1.462569(34) Kendall, R. A.; Dunning, T. H.; Harrison, R. J. J. Chem. Phys.1992, 96, 6796. doi: 10.1063/1.462569

    52. [52]

      (35) Frisch, M. J.; Trucks, G.W.; Schlegel, H. B.; et al. Gaussian 03,Revision A.01; Gaussian Inc.: Pittsburgh, PA, 2003.(35) Frisch, M. J.; Trucks, G.W.; Schlegel, H. B.; et al. Gaussian 03,Revision A.01; Gaussian Inc.: Pittsburgh, PA, 2003.

    53. [53]

      (36) Pyykko, P.; Riedel, S.; Patzschke, M. Chem. Eur. J. 2005, 11,3511.

      (36) Pyykko, P.; Riedel, S.; Patzschke, M. Chem. Eur. J. 2005, 11,3511.

  • 加载中
计量
  • PDF下载量:  667
  • 文章访问数:  1665
  • HTML全文浏览量:  76
文章相关
  • 发布日期:  2013-05-17
  • 收稿日期:  2012-11-26
  • 网络出版日期:  2013-03-15
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