研究生: |
蔡宛珍 |
---|---|
論文名稱: |
含15族元素(Sb、Bi)的鉬(Mo)團簇化合物合成與其化性及物性研究 |
指導教授: | 謝明惠 |
學位類別: |
碩士 Master |
系所名稱: |
化學系 Department of Chemistry |
論文出版年: | 2006 |
畢業學年度: | 94 |
語文別: | 中文 |
中文關鍵詞: | 鉍 |
論文種類: | 學術論文 |
相關次數: | 點閱:172 下載:0 |
分享至: |
查詢本校圖書館目錄 查詢臺灣博碩士論文知識加值系統 勘誤回報 |
將NaBiO3 與 Mo(CO)6於 MeOC2H4OH 中加熱迴流反應,可生成以四面體為主結構的化合物 [BiMo3(CO)9(μ-OC2H4OMe)3Na]-,此結構中Mo-Mo鍵上各橋接一OC2H4OMe配基。特殊的是,藉由有機片段上的氧原子與鈉離子鍵結,形成類似冠狀醚的片段,與[12]crown-6的配位環境相同。
將[BiMo3(CO)9(μ-OC2H4OMe)3Na]-分別與LiCi、CaCl2、Ca(OAc)2、Pb(NO3)2、ZnCl2、Cd(OAc)2、HgCl2和CoCl2 反應,可經由離子交換反應,得到一系列具有類似結構之[BiMo3(CO)9(μ-OC2H4OMe)3ML]- (ML = Li,Ca(NCMe)2,Ca(OAc),Pb(NO3),ZnCl,Cd(OAc),HgCl2,CoCl)。然而[BiMo3(CO)9(μ-OC2H4OMe)3Na]-與 KCl反應卻無法得到含有鉀離子的產物,可能是鉀離子半徑較大所造成。由X-ray 之晶體數據可知,BiMo3四面體之鍵長與鍵角不因捕捉離子的不同而改變。除此之外,也利用DFT理論計算的方法來探討軌域鍵結的情形,可知(1) HOMO以Mo為主要貢獻,LUMO則主要由Bi提供,符合CV測試中氧化過程發生於Mo上的結果;(2) HOMO/LUMO gap大(2.34 Å-2.82 Å) ,可解釋此Bi-Mo cluster為穩定性產物;(3) 由natural charge可知,Mo為負價數,故此化合物之多二個電子大多分佈在Mo3上。
[BiMo3(CO)9(μ-OC2H4OMe)3Na]-具相當的彈性與選擇性,可捕捉不同金屬離子MLn+ (MLn+ = Li+, Ca(NCMe)22+, CaOAc+, PbNO3+, ZnCl+, CdOAc+, HgCl2, CoCl+),並藉由NMR、IR、CV圖譜分析偵測,因此可作為「陽離子感測器」,期望在環境汙染檢測或生物醫學上有所應用。
1. Johnson, B. F. G. Transition Metal Clusters; Wiley: Chichester, 1980.
2. Abbati, G. L.; Cornia, A.; Fabretti, A. C.; Malavasi, W.; Schenetti, L.; Caneschi, A.; Gatteschi, D. Inorg. Chem. 1997, 36, 6443.
3. 洪昭宇,國立台灣師範大學碩士論文,2003。
4. (a) Wadepohl, H. Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 1992, 31, 247. (b) Johnson, B. F. G.; Dyson, P. J. Tansit. Metal Chem. 1993, 18, 539. (c) Braga, D.; Dyson, P. J.; Grepioni, F.; Johnson, B. F. G. Chem. Rev. 1994, 94, 1585.
5. Adams, R. D.; Captain, B.; Fu, W.; Pellechia, P. J.; Smith, M. D. Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 2002, 41, 1951.
6. Adams, R. D.; Captain, B.; Zhu, L. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 3042.
7. Fachinetti, G.; Fochi, C.; Funaioli, T. Inorg. Chem. 1994, 33, 1719.
8. Whitmire, K. H. J. Cluster Sci. 1991, 12, 231.
9. Knochenko, S. N.; Pushkarevsky, N. A.; Virovets, A. V.; Scheer. M. J. Chem. Soc., Dalton Trans. 2003, 581.
10. Basolo, F. Coord. Chem. Rev. 1993, 125, 13.
11. Grasselli, R. K. Top. Catal. 2002, 21, 79.
12. Grasselli, R. K. J. Chem. Ed. 1986, 63, 216.
13. Glaeser, L. C.; Brazdil, J. F.; Hazle, M. A.; Mehicic, M.; Grasselli, R. K. J. Chem. Soc., Faraday Trans. Ⅰ 1985, 81, 2903.
14. (a) Curtis, M. D.; Druker, S. H. J. Am. Chem. Soc. 1997, 119, 1027. (b) Riaz, U.; Curnow, O. J.; Curtis, M. D. J. Am. Chem. Soc. 1994, 116, 4357.
15. Chen, J.; Daniels, L. M.; Angelici, R. J. Organometallics 1996, 15, 1223.
16. Feng, Q.; Krautscheid, H.; Rauchfuss, T. B.; Skaugset, A. E.; Venturelli, A. Organometallics 1995, 14, 297.
17. (a) Vicic, D. A.; Jones, W. D. Organometallics 1997, 16, 1912. (b) Jones, W. D.; Chin, R. M. J. Am. Chem. Soc. 1994, 116, 198. (c) Vicic, D. A.; Jones, W. D. J. Am. Chem. Soc. 1997, 119, 10855.
18. (a) Bianchini, C.; Jiménez, M. V.; Meli, A.; Moneti, S.; Patinec, V.; Vizza, F. Organometallics 1997, 16, 5696. (b) Bianchini, C.; Jiménez, M. V.; Mealli, C.; Meli, A.; Moneti, S.; Patinec, V.; Vizza, F. Angew. Chem., Int. Ed. Engl. 1996, 35, 1706.
19. Nicolet, Y.; Lemon, B. J.; Fontecilla-Camps, J. C.; Peters, J. W. Trends Biochem. Sci. 2000, 25, 138.
20. Ogata, H.; Mizoguchi, Y.; Mizuno, N.; Miki, K.; Adachi, S.; Yasuoka, N.; Yagi, T.; Yamauchi, O.; Hirota, S.; Higuchi, Y. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 11628.
21. Einsle, O.; Tezcan, F. A.; Andrade, S.; Schmid, B.; Yoshida, M.; Howard, J. B.; Rees, D. C. Science 2002, 297, 1696.
22. Dobbek, H.; Svetlitchnyi, V.; Gremer, L.; Huber, R.; Meyer, O. Science 2001, 293, 1281.
23. Darnault, C.; Volbeda, A.; Kim, E. J.; Legrand, P.; Vernede, X.; Lindahl, P. A.; Fontecilla-Camps, J. C. Nature Struct. Biol. 2003, 10, 271.
24. Dobbek, H.; Gremer, L.; Kiefersauer, R.; Huber, R.; Meyer, O. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2002, 99, 15971.
25. Crane, B. R.; Siegel, L. M.; Getzoff, E. D. Science 1995, 270, 59.
26. Yu, S.-Y.; Zhang, Z.-X.; Cheng, E. C.-C.; Li, Y.-Z.; Yam, V. W.-W.; Huang, H.-P.; Zhang, R. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 17994.
27. Pocha, R.; Johrendt, D.; Ni, B.; Abd-Elmeguid, M. M. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 8732.
28. Hieber, W.; Gruber, J. Z. Anorg. Allg. Chem. 1958, 296, 91.
29. Saunders D. A. Contrib. Phys. 1973, 14, 149.
30. Michel, C.; Hervieu, M.; Borel, M. M.; Grandin, A.; Deslandes, F. Z. Phys. B 1987, 68, 421.
31. Zhu, G.-Y.; He, J.-T.; Yu, N.; Miao, T.; Gu, Y.-F.; Qian, Z.-M. High. Energy Phys. Nucl. Phys. 1990, 14, 200.
32. Valley, G. C.; Klein, M. B.; Mullen, R. A.; Rytz, D.; Wechsler, B. Ann. Rev. Mater. Sci 1988, 18, 165.
33. Yachmirsky, K. B. Introduction to Bioinorganic Chemistry; Naukova Dumka: Kiev, 1976.
34. Herrmann, W. A.; Herdtweck, E.; Pajdla, L. Inorg. Chem. 1991, 30, 2579.
35. Asato, E.; Driessen, W. L.; de Grauf R. A. G.; Halsbergen, F. B.; Reedijk, J. Inorg. Chem. 1991, 30, 4210.
36. Grasselli, R. K.; Burrington, J. D. Ind. Engl. Chem. Prod. Res. Dev. 1984, 23, 394.
37. Xu, L.; Ugrinov, A.; Sevov, S. C. J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 4091.
38. Clegg, W.; Compton, N. A.; Errington, R. J.; Norman, N. C.; Tucker, A. J.; Winter, M. J. J. Chem. Soc., Dalton Trans. 1988, 2941.
39. Clegg, W.; Compton, N. A.; Errington, R. J.; Fisher, G. A.; Norman, N. C.; Marder, T. B. J. Chem. Soc., Dalton Trans. 1991, 2887.
40. Clegg, W.; Compton, N. A.; Errington, R. J.; Norman, N. C. Polyhedron 1988, 7, 2239.
41. Clegg, W.; Compton, N. A.; Errington, R. J.; Fisher, G. A.; Norman, N. C.; Wishart, N. J. Organomet. Chem. 1990, 399, C21.
42. Shieh, M.; Mia, F.-D.; Peng, S.-M.; Lee, G.-H. Inorg. Chem. 1993, 32, 2785.
43. Shieh, M.; Cherng, J.-J.; Lee, G.-H.; Peng, S.-M.; Ueng, C.-H. Organometallics 2000, 19, 213.
44. Shieh, M.; Cherng, J.-J.; Lai, Y.-W.; Ueng, C.-H.; Peng, S.-M.; Liu, Y.-H. Chem. Eur. J. 2002, 8, 4522.
45. 郭可欣,國立台灣師範大學碩士論文,2001。
46. van Hal, J. W.; Whitmire, K. H.; Zouchoune, B.; Halet, J.-F.; Saillard, J.-Y. Inorg. Chem. 1995, 34, 5455.
47. Limberg, C.; Boggan, S.; Ziemer, B.; Brandt, M. Angew. Chem., Int. Ed. Engl. 2004, 43, 2846.
48. (a) 陳秋炳,楊宗信,科儀新知,1983,4,78. (b) 余健治,1993,14,37.
49. (a) Earnshaw, A. Introduction to Magnetochemistry; Academic Press: Lonton, 1968. (b) Van Vlenck, J. H. The Theory of Electronic and Magnetic Susceptibilities; Oxford University: Lonton, 1932.
50. Kahn, O. J. of Magnetism and Magnetic Materials 1986, 54-57, 1459.
51. Shriver, D. F.; Drezdzon, M. A. The Manpulation of Air-Sensitive Compound; Wiley: New York, 1986.
52. Gordon, A. J.; Ford, A. The Chemist’s Compasion.; Wiely: New York, 1972, p445.
53. 張簡宗德,國立台灣師範大學碩士論文,2004。
54. 謝明惠,吳沛凡,未發表結果。
55. Boudreaux, E. A.; Mulay, L. N. Theory and Application of Molecular Paramagnetism; Wiley: New York, 1976.
56. Frisch, M. J.; Trucks, G. W.; Schlegel, H. B.; Scuseria, G. E.; Robb, M. A.; Cheeseman, J. R.; Montgomery, Jr., J. A.; Vreven, T.; Kudin, K. N.; Burant, J. C.; Millam, J. M.; Iyengar, S. S.; Tomasi, J.; Barone, V.; Mennucci, B.; Cossi, M.; Scalmani, G.; Rega, N.; Petersson, G. A.; Nakatsuji, H.; Hada, M.; Ehara, M.; Toyota, K.; Fukuda, R.; Hasegawa, J.; Ishida, M.; Nakajima, T.; Honda, Y.; Kitao, O.; Nakai, H.; Klene, M.; Li, X.; Knox, J. E.; Hratchian, H. P.; Cross, J. B.; Bakken, V.; Adamo, C.; Jaramillo, J.; Gomperts, R.; Stratmann, R. E.; Yazyev, O.; Austin, A. J.; Cammi, R.; Pomelli, C.; Ochterski, J. W.; Ayala, P. Y.; Morokuma, K.; Voth, G. A.; Salvador, P.; Dannenberg, J. J.; Zakrzewski, V. G.; Dapprich, S.; Daniels, A. D.; Strain, M. C.; Farkas, O.; Malick, D. K.; Rabuck, A. D.; Raghavachari, K.; Foresman, J. B.; Ortiz, J. V.; Cui, Q.; Baboul, A. G.; Clifford, S.; Cioslowski, J.; Stefanov, B. B.; Liu, G.; Liashenko, A.; Piskorz, P.; Komaromi, I.; Martin, R. L.; Fox, D. J.; Keith, T.; Al-Laham, M. A.; Peng, C. Y.; Nanayakkara, A.; Challacombe, M.; Gill, P. M. W.; Johnson, B.; Chen, W.; Wong, M. W.; Gonzalez, C.; and Pople, J. A. Gaussian 03, Revision B.04; Gaussian, Inc.: Wallingford, CT, 2004.
57. (a) Becke, A. D. J. Chem. Phys. 1993, 98, 5648. (b) Lee, C.; Yang, W.; Parr, R. G. Phys. Rev. B 1988, 37, 785.
58. (a) Reed, A. E.; Weinhold, F. J. Chem. Phys. 1983, 78, 4066. (b) Reed, A. E.; Weinstock, R. B.; Weinhold, F. J. Chem. Phys. 1985, 83, 735.
59. Wiberg, K. B. Tetrahedron 1968, B, 1083.
60. Reed, A. E.; Curtiss, L. A.; Weinhold, F. Chem. Rev. 1988, 88, 899.
61. Clegg, W.; Compton, N. A.; Errington, R. J.; Fisher, G. A.; Hockless, D. C. R.; Norman, N. C.; Orpen, A. G.; Stratford, S. E. J. Chem. Soc., Dalton Trans. 1992, 3515.
62. Errington, R. J.; Fisher, G. A.; Norman, N. C.; Orpen, A. G.; Stratford, S. E. Z. Anorg. Allg. Chem. 1994, 620, 457.
63. Groer, T.; Scheer, M. Organometallics 2000, 19, 3683.
64. Bachman, R. E.; Whitmire, K. H. Inorg. Chem. 1995, 34, 1542.
65. Clegg, W.; Elsegood, M. R. J.; Farrugia, L. J.; Lawlor, F. J.; Norman, N. C.; Scott, A. J. J. Chem. Soc., Dalton Trans. 1995, 2129.
66. (a) Choplin, A.; Besson, B.; D’Ornelas, L.; Sanchez Delgado, R.; Basset, J. M. J. Am. Chem. Soc. 1988, 110, 2783. (b) D’Ornelas, L.; Choplin, A.; Basset, J. M.; Hsu, L. Y.; Shore, S. G. Nouv. J. Chim. 1985, 9, 155.
67. Darensbourg, D. J.; Sanchez, K. M.; Reibenspies, J. H. Inorg. Chem. 1988, 27, 3269.
68. Brethon, A.; Hubert-Pfalzgraf, L. G.; Daranb, J.-C. J. Chem. Soc., Dalton Trans. 2006, 250.
69. Caneschi, A.; Cornia, A.; Lippard, S. J. Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 1995, 34, 467.
70. Lah, M. S.; Pecoraro, V. L. Inorg. Chem. 1991, 30, 878.
71. Arunkumar, E.; Ajayaghosh, A.; Daub, J. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 3156.
72. Varshney, A.; Gray, G. M. Inorg. Chem. 1991, 30, 1748.
73. See for example: Schilling, B. E. R.; Hoffmann, R. J. Am. Chem. Soc. 1979, 101, 3456 and references therein.
74. Wade, K. Inorg. Nucl. Chem. Lett. 1978, 14, 71.
75. See for example: Albers, M. O.; Robinson, D. J.; Coville, N. J. Coord. Chem. Rev. 1986, 69, 127 and references therein.
76. (a) Cherkas, A. A.; Taylor, N. J.; Carty, A. J. J. Chem. Soc., Chem. Commun. 1990, 385. (b) Mealli, C. J. Am. Chem. Soc. 1990, 112, 2245. (c) Cabeza, J. A.; Lahoz, F. J.; Martin, A. Organometallics 1992, 11, 2754. (d) Lugan, N.; Fabre, P.-L.; de Montauzon, D.; Lavigne, G.; Bonnet, J.-J.; Saillard, J.-Y.; Halet, J.-F. Inorg. Chem. 1993, 32, 1363. (e) Corrigan, J. F.; Doherty, S.; Taylor, N. J.; Carty, A. J. J. Organomet. Chem. 1994, 462, C24.
77. Klausmeyer, K. K.; Wilson, S. R.; Rauchfuss, T. B. J. Am. Chem. Soc. 1999, 121, 2705.
78. Contakes, S. M.; Rauchfuss, T. B. Chem. Commun., 2001, 553.
79. Shannon, R. D. Acta Crystallogr. 1976, A32, 751.
80. Khan, M. I.; Tabussum, S.; Doedens, R. J.; Golub, V. O.; O’Connor, C. J. Inorg. Chem. 2004, 43, 5850.
81. Chen, Y.; Liu, Q.; Deng, Y.; Zhu, H.; Chen, C.; Fan, H.; Liao, D.; Gao, E. Inorg. Chem. 2001, 40, 3725.
82. Miyasaka, H.; Chang, H.-C.; Mochizuki, K.; Kitagawa, S. Inorg. Chem. 2001, 40, 3544.
83. Kessler, V. G.; Panov, A. N.; Turova, N. Y.; Starikova, Z. A.; Yanovsky, A. I.; Dolgushin, F. M.; Pisarevsky, A. P.; Struchkov, Y. T. J. Chem. Soc., Dalton Trans. 1998, 21.
84. Johansson, A.; Kessler, V. G. Polyhedron 2000, 19, 1791.
85. Fromm, K. M.; Gueneau, E. D.; Bernardinelli, G.; Goesmann, H.; Weber, J.; Mayor-Lo´pez, M.-J.; Boulet, P.; Chermette, H. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 3593.
86. Caulton, K. G.; Chisholm, M. H,; Drake, S. R.; Folting, K.; Huffman, J. C.; Streib, W. E. Inorg. Chem. 1993, 32, 1970.
87. Utko, J.; Przybylak, S.; Jerzykiewicz, L. B.; Szafert, S.; Sobota, P. Chem. Eur. J. 2003, 181.
88. Cotton, F. A.; Duraj, S. A.; Roth, W. J. Inorg. Chem. 1984, 23, 4042.
89. Charette, A.; Beauchemin, A.; Francoeur, S.; Bélanger-Gariépy, F.; Enright, G. D. J. Chem. Soc., Chem. Commun. 2002, 466.
90. Hasenknopf, B.; Delmont, R.; Herson, P.; Gouzerh, P. Eur. J. Inorg. Chem. 2002, 1081.
91. Dekker, J.; Schouten, A.; Budzelaar, P. H. M.; Boersma, J.; Kerk, G. J. M. V. D.; Spek, A. L.; Duisenberg, A. J. M. J. Organomet. Chem. 1987, 320, 1.
92. Duan, L.; Liu, F.; Wang, X.; Wang, E.; Qin, C.; Li, Y.; Wang, X.; Hu, C. J. Mol. Struct. 2004, 705, 15.
93. He, X.; Zhang, P.; Song, T.-Y.; Mu, Z.-C.; Yu, J.-H.; Wang, Y.; Xu, J.-N. Polyhedron 2004, 23, 2153.
94. Kessler, V. G.; Gohil, S.; Kritikos, M.; Korsak, O. N.; Knyazeva, E. E.; Moskovskaya, I. F.; Romanovsky, B. V. Polyhedron 2001, 20, 915.
95. (a) Sessoli, R.; Ysai, H.-L.; Schake, A. R.; Wang, S.; Vincent, J. B.; Folting, K.; Gatteschi, D.; Christou, G.; Hendrickson, D. N. J. Am. Chem. Soc. 1993, 115, 1804. (b) Sessoli, R.; Gatteschi, D.; Caneschi, A.; Novak, M. A. Nature 1993, 365, 141. (c) Christou, G.; Gatteschi, D.; Hendrickson, D. N.; Sessoli, R. MRS Bull. 2000, 25, 66.
96. Soler, M.; Wernsdorfer, W.; Abboud, K. A.; Huffman, J. C.; Davidson, E. R.; Hendrickson, D. N.; Christou, G. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 3576.
97. Mironov, V. S.; Chibotaru, L. F.; Ceulemans, A. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 9750.
98. (a) Low, D. M.; Jones, L. F.; Bell, A.; Brechin, E. K.; Mallah, T.; Rivi re, E.; Teat, S. J.; McInnes, E. J. L. Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 2003, 42, 3781. (b) Cornia, A.; Fabretti, A. C.; Garrisi, P.; Mortal, C.; Bonacchi, D.; Gatteschi, D.; Sessoli, R.; Sorace, L.; Wernsdorfer, W.; Barra, A.-L. Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 2004, 43, 1136. (c) Ruiz, E.; Cano, J.; Alvarez, S. Chem. Eur. J. 2005, 11, 4767.
99. (a) Ferlay, S.; Mallah, T.; Ouahes, R.; Veillet, P.; Verdaguer, M. Inorg. Chem. 1999, 38, 229. (b) Mallah, T.; Auberger, C.; Verdaguer, M.; Veillet, P. J. Chem. Soc., Chem. Commun. 1995, 61. (c) Scuiller, A.; Mallah, T.; Verdaguer, M.; Nivorozkhin, A. New. J. Chem. 1996, 20, 1.
100.Adams, R. D.; Miao, S.; Smith, M. D.; Farach, H. Inorg. Chem. 2004, 43, 2515.
101.Shieh, M.; Chung, R.-L.; Yu, C.-H.; Hsu, M.-H.; Ho, C.-H.; Peng, S.-M.; Liu, Y.-H. Inorg. Chem. 2003, 42, 5477.
102.游宗憲,國立台灣師範大學碩士論文,2001。
103.林淑芬,國立台灣師範大學碩士論文,2001。
104.Goodenough, J. B. Magnetism and the Chemical Bond; Wiley: New York, 1963.
105.Viola, M. C.; Martínez-Lope, M. J.; Alonso, J. A.; Martínez, J. L.; De Paoli, J. M.; Pagola, S.; Pedregosa, J. C.; Fernández-Díaz, M. T.; Carbonio, R. E. Chem. Mater. 2003, 15, 1655.
106.Augsburger, M. S.; Viola, M. C.; Pedregosa, J. C.; Muñoz, A.; Alonso, J. A.; Carbonio, R. E. J. Meter. Chem. 2005, 15, 993.
107.Radwański, R. J.; Ropka, Z. Physica. B 2000, 281, 507.
108.Mahendra, A.; Khan, D. C. Phys. Rev. B 1971, 4, 3901.
109.Muñoz, A.; Alonso, J. A.; Martínez-Lope, M. J.; Morán, E.; Escamilla, R. Phys. Rev. B 2006, 73, 104442.