双核Au(Ⅰ)配合物[Y^+]_2[Au(i-mnt)]_2(Y^+=[n-Bu_4N]+,K^+,[Ph_4As]^+)发光机制的从头计算研究

用从头算方法研究 [Au( i-mnt) ]2 - 2 ( i-mnt=i-marononitriledithiolate)的电子吸收和磷光发射性质 ,利用MP2和 CIS方法分别优化了 [Au( i-mnt) ]2 - 2 基态和激发态几何结构 .计算的基态 Au( )— Au( )键长为0 .2 82 5 nm,表明 Au( )之间存在弱吸引作用 .采用 SCRF方法中 IPCM模型模拟配合物在乙氰溶液中的行为 ,计算得到的最大吸收波长为 31 5 .5 nm,指认 X1 Ag→ A1 Au 来源于 i-mnt配体内电荷转移跃迁 .在 4 36 .2 nm处得到具有 B3 Au→ 1 Ag 跃迁的磷光发射 ,指认为 i-mnt配体内电荷转移和金属到配体电荷转移跃迁 ,与5 0 0 nm乙氰溶液的发射相对应 ,为金属修饰的有机配体发光机制 .

两个蒽基Au(Ⅰ)配合物[Au(anbdtim)_(2)]PF_(6)和[Au(anbdtim)_(2)][Au(CN)_(2)]的结构调控和发光转换

合成了2个蒽基配合物[Au(anbdtim)_(2)]PF_(6)(1)和[Au(anbdtim)_(2)][Au(CN)_(2)](2),其中anbdtim=2-蒽基-4,5-双(2,5-二甲基(3-噻吩基))-1-甲基咪唑。它们含有不同的抗衡阴离子,1中的为PF_(6)^(-),2中的为[Au(CN)_(2)]^(-)。这导致2个配合物在溶液和固态中都表现出显著不同的荧光。在CH_(2)Cl_(2)溶液中,配合物1和2的荧光发射波长分别为465和445 nm。在固态,1和2的荧光发射波长分别为450和478 nm。有趣的是,配合物2对苯分子很敏感,它在苯中的荧光发射波长为475 nm(量子产率Φ=66.5%),在CH_(2)Cl_(2)中为448 nm(Φ=22.9%)。此外,我们利用配合物2的苯溶液蒸发制备了蓝绿色发光固体2-benzene。当交替地除去和再次加入苯,固体2-benzene的荧光发射在蓝绿色(491 nm)和钢蓝色(460 nm)之间可逆地转换。在实验结果的基础上,我们讨论了抗衡阴离子和苯分子对1和2的发光行为的影响。

H_3PAuR型单核Au(Ⅰ)配合物的结构和非线性光学系数的量子化学计算比较

采用量子化学ab initio和DFT中的不同方法和基组对H3PAuR型单核Au(Ⅰ)配合物结构和二阶NLO系数进行计算,探讨不同计算方法和Au基组对计算结果产生的影响.对计算结果分析表明,不同计算方法对Au(Ⅰ)配合物结构和二阶NLO系数影响较大,其中用考虑电子相关效应的DFT-B3LYP和MP2方法优化得到的Au—P配键长比用HF方法的短,相应的二阶NLO系数比HF方法的大2倍左右;同一计算方法下,Au基组中d轨道个数增加优化得到的Au—P配键键长减小;随着Au基组的增大,前线分子轨道能级差减小,其中SDD和CEP-121G基组之间的变化更明显.基组变化对分子二阶NLO系数的影响较小,多数分子Au取不同基组计算的βμ值相差在10%以内.

双核Au(I)磷硫配合物激发态性质和金属间弱相互作用的从头算研究

采用MP2和CIS方法分别优化双核Au(I)磷硫配合物,[Au2(SHCH2SH)2]2+(1),[Au2(SHCH2SH)(PH2CH2PH2)]2+(2),[Au2(PH2CH2PH2)2]2+(3),[Au2(SHCH2SH)(SCH2S)](4),[Au2(PH2CH2PH2)(SCH2S)](5)和[Au2(SCH2S)2]2-(6),基态和激发态的结构.计算结果表明基态时1～6中存在Au(I)-Au(I)弱吸引作用,激发态时1～5的金属间相互作用明显增强而6则减弱,这与实验研究结果一致.单激发组态相互作用计算揭示:磷硫配体的更替使得Au(I)配合物跃迁性质呈现MC→MMLCT→MLCT的规律性变化(MC:金属中心;MMLCT:金属金属到配体电荷转移;MLCT:金属到配体电荷转移).

双核Au配合物发光材料光谱性质研究

用二阶微扰(Second-order MФller-Plesset perturbation,MP 2)方法和单激发组态相互作用(Singleexcitation configuration interaction,CIS)方法,分别优化了发光材料[AuS2PPh2]2基态和激发态的几何结构,并得到发光材料的磷光发射光谱.计算结果表明,[AuS2PPh2]2的两个Au原子在基态和激发态都存在弱相互作用;[AuS2PPh2]2的最低能量磷光发射光谱实质为Au(6p、6s)→Au(5d)电荷转移(MCCT)跃迁,并伴有Au(6p)→S(3p)(MLCT)与P(3p)→S(3p)跃迁属性(LLCT),其中Au-Au间键的变化在磷光发射光谱中具有重要作用.

Au(Ⅰ)配合物催化剂室温高效催化炔烃水合反应

合成了一系列（1,1＇-联苯）-2-二（1-金刚烷基）磷配体,并制备出8种相应的Au（Ⅰ）配合物.以甲醇为溶剂,在6-十二炔水合反应中考察了8种Au（Ⅰ）配合物的催化性能,结果表明,以含有3＇-（吡咯-1-羰基）官能团的Au（Ⅰ）配合物为催化剂时,其用量仅需炔烃用量的0.1%-0.3%（摩尔分数）,室温下即可高效地催化炔烃进行水合反应.

N,N-二[(二苯基膦)甲基]-2-吡啶胺溴化铜(Ⅰ)配合物的合成和光谱

合成了一种新配体N,N-二[(二苯基膦)甲基]-2-吡啶胺(L)及其双核铜(Ⅰ)配合物(CuBrL)2(1),采用1HNMR、吸收光谱、质谱和元素分析等方法对化合物进行表征,并通过X射线单晶衍射确定配合物1的晶体结构。该晶体结构属三斜晶系,P-1空间点群。配合物1是中心对称的双核Cu(Ⅰ)配合物,中心离子Cu(Ⅰ)采取扭曲四面体空间构型,分别与配体L的两个P原子和两个桥联的Br原子配位;其中Cu-Cu距离为0.3060nm,大于两个铜原子的范德华半径之和,因此不存在Cu-Cu相互作用。密度泛函理论(DFT)计算表明1的HOMO电子密度主要集中于铜和卤素原子,而LUMO电子密度分布在配体(L)上。研究工作表明,配合物1的最低能级激发态通过金属到配体电荷跃迁(MLCT)和卤素到配体的电荷跃迁(XLCT)两种机制形成。

柔性双咪唑配体环状金(Ⅰ)配合物的合成、表征及荧光性质

采用扩散法制备了2个基于柔性双咪唑配体的Au(Ⅰ)配合物,[Au2(m-bitmb)2][AuCl2]Cl·2CH3OH(1)和[Au2(m-bitmb)2][AuCl2]2·2CH3CN(2)(m-bitmb=1,3-bis(imidazol-1-ylmethyl)-2,4,6-trimethylbenzene),并使用X射线单晶衍射、元素分析、XRD等测试手段进行了表征,研究了配合物的荧光性质。结构分析结果表明配合物1和2均具有M2L2的环状结构单元,其结构中双齿配体m-bitmb均采用顺式构型参与配位,M2L2结构单元通过π-π堆积相互作用排列而形成一维链状结构。配合物1和2具有更强的π-π堆积作用,但亲金性稍弱。通过对比2种配合物和配体的荧光发射,发现配合物中存在的亲金相互作用对其荧光性质具有很重要的影响和作用。

[Au(PH3)]^＋修饰下苯的激发态性质的理论研究

用MP2和CIS方法分别优化了H3PAuPh(a)、对位(H3PAu)2C6H4(b)和间位(H3PAu)3C6H3(c)的基态和激发态结构.计算结果表明,[Au(PH3)]+的引入使Au(Ⅰ)配合物的苯环上的电子云密度降低,削弱了苯基内C—C键的成键作用.计算得到配合物a^c的最低能量磷光发射分别为443,461和429nm,均属于苯基为π*→π跃迁本质,并伴有Au(6p)→π(Ph)和Au(6p)→Au(5d)电荷转移性质.与苯的最低能量磷光发射(413nm)相比揭示了配合物a^c的发光过程是[Au(PH3)]+修饰的π*→π发光机制.

光和热驱动金催化邻炔基酚与芳基重氮盐的反应:两种机制相似性和差异性的理论研究

实验上发现,邻炔基酚与芳基重氮盐在热催化和光催化条件下反应可生成不同的产物,然而反应机理尚不清晰.本文采用MSCASPT2和密度泛函理论方法研究了热和光驱动反应的催化机理.结果表明,热催化和光催化反应的初始历程相同,都是在HCO3-协助下由Au(Ⅰ)催化剂和邻炔基酚反应得到乙烯基Au(Ⅰ)中间体.在此过程中,Au(l)催化剂与邻炔基酚反应克服14.8 kcal/mol的能垒生成结构扭曲的配合物,此时邻炔基酚的C≡C三键被活化.随后,乙烯基Au(Ⅰ)中间体和芳基重氮盐形成复合物,热催化和光催化反应开始分叉.在黑暗条件下,反应克服15.7 kcal/mol的能垒后生成最终的热催化产物,此时芳基重氮盐的末端N原子直接与乙烯基Au(Ⅰ)中间体的C原子成键.在光照条件下,复合物首先弛豫到激发单重态,经9.8×10^(9)s^(-1)的高效系间窜跃过程衰变到T_(1)态.在T_(1)态,克服7.8 kcal/mol的能垒完成脱氮反应,产生与乙烯基Au(Ⅰ)中间体的Au原子具有相互作用的芳基自由基,随后发生系间窜跃过程到达基态.在基态形成最终的光催化产物.本研究为理解Au(Ⅰ)催化剂与芳基重氮盐的热催化和光催化反应提供了重要的机理见解,发现了无辐射跃迁在光催化反应中的关键作用.

杂双核Rh(Ⅰ)-Cr配合物催化乙炔氢甲酰化反应机理的密度泛函研究

用密度泛函B3LYP方法对杂双核(CO)4Cr(μ-PH2)2RhH(CO)(PH3)配合物催化乙炔氢甲酰化反应机理进行了详细研究.对结合和解离机理所涉及中间体和过渡态的结构进行详细分析,在此基础上阐明了金属铬的协同性.计算结果表明解离机理占主导地位.乙炔氢甲酰化反应的决速步骤为炔烃插入步骤,在298.15K和101.325kPa下的活化自由能为73.72kJ/mol.乙炔插入和醛还原消除步骤均在热力学上不可逆.Cr(CO)4部分的引入并没有改变乙炔氢甲酰化反应机理.Rh与Cr间的d轨道相互作用在反应过程起重要作用.