氮分子与过渡金属中心钼、铁、钒相互作用的理论研究

通过密度泛函理论计算研究了过渡金属模型体系的二氮复合物(N2)M(NH2)3(NH3)和(N2)M(SH)3(NH3)(-OCH2COO-)(M=Mo,V,Fe),预测了质子-电子还原二氮过程的能量变化.计算结果表明,对于单过渡金属中心体系,钼与N2存在强的相互作用,钒与N2相互作用较弱,铁不能有效地结合N2.通过质子化过渡金属模型体系中高柠檬酸二齿配体的羧基氧,并改变金属中心的价态和体系的自旋态,可以调控羧基氧与金属配位键的生成与断裂.两类模型体系的计算结果显示,对于单过渡金属中心的钼、钒、铁体系,钼是结合N2最有效的活性位.