研究生: |
黃宇薪 Yu-Xin Huang |
---|---|
論文名稱: |
主族 (S, Se, Te) 三鐵羰基化合物與過渡金屬 (Cu) 及含氮、磷有機試劑的反應探討 |
指導教授: |
謝明惠
Shieh, Ming-Huey |
學位類別: |
碩士 Master |
系所名稱: |
化學系 Department of Chemistry |
論文出版年: | 2008 |
畢業學年度: | 96 |
語文別: | 中文 |
論文頁數: | 206 |
中文關鍵詞: | 金屬團簇化合物 |
英文關鍵詞: | metal cluster |
論文種類: | 學術論文 |
相關次數: | 點閱:121 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 |
[1] [EFe3(CO)9]2− (E = S, Se, Te)、Cu 及 dppm 系統
[Et4N]2[EFe3(CO)9] (E = S, Se, Te) 與 [Cu(MeCN)4][BF4] 和 dppm (dppm = bis(diphenylphosphino)methane) 反應,依不同比例會生成一系列含銅多核的化合物:[{EFe3(C0)9}Cu2(dppm)(THF)] (E = S, 1a; Se, 1b; Te, 1c), [{EFe3(CO)9}Cu2(dppm)(MeCN)] (E = S, 2a; Se, 2b; Te, 2c),[{EFe3(CO)9}Cu2(dppm)] (E = S, 3a; Se, 3b; Te, 3c) 和 [{EFe3(CO)8}Cu2(dppm)2] (E=S, 4a; Se, 4c; Te, 4b)。實驗中亦可使用化合物 3 與不同溶劑 THF 和 MeCN 反應,分別可獲得 1 及 2,而將 1 及 2 放置真空中抽乾,則可進行逆反應脫除溶劑配位產生化合物 3。將單一 dppm 配位的 1 及 2 在高溫 40 oC 下加入適量 dppm,均可轉換為雙環構形的 4,若化合物 2a 在低溫 −20 oC 下與 dppm 反應可生成鍵結模式不同的雙環化合物 [{SFe3(CO)8}Cu2(dppm)2] (5a),因此可推論化合物 5a 是 2a 加入 dppm 轉換成4a 的中間物。本研究亦藉由 DFT 理論計算,進一步驗證此系統中存在之溶劑效應與轉換關係。
[2] [EFe3(CO)9]2− (E = S, Se, Te)、Cu 及 dppe 系統
利用 [Et4N]2[EFe3(CO)9] (E = S, Se, Te)、[Cu(MeCN)4][BF4] 和 dppe (dppe = 1,2-bis(diphenylphosphino)ethane) 在不同比例下,可分別獲得帶有負價數線性結構化合物 [Et4N]2[{EFe3(CO)9}2Cu2(dppe)] (E = S, 6a; Se, 6b; Te, 6c) 和中性封閉環形結構化合物 [{EFe3(CO)9}Cu2(dppe)] (E = S, 7a; Se, 7b; Te, 7c),兩者之間又可透過加入 [Cu(MeCN)4][BF4] 及 [Et4N]2[EFe3(CO)9] (E = S, Se, Te) 在化學上互相轉換,更藉由 DFT 理論計算,進一步驗證此轉換關係。有趣的是,環形中性化合物 7a 在 MeCN 環境下開環形成聚合物 [{SFe3(CO)9}Cu2(dppe)(MeCN)2]n (8a),此聚合物加入 THF 或 CH2Cl2 又可轉回 7a,兩者之間存在著溶劑轉換效應,利用 UV/vis 儀器觀察此現象,並延伸探討當主族為 Se 及 Te 時是否也具有溶劑效應。
[3] [SFe3(CO)9]2−、Cu 及 bpy 系統
[Et4N]2[SFe3(CO)9] 與 [Cu(MeCN)4][BF4] 和 bpy (bpy = 4,4-bipyridine) 反應,依不同比例會生成一系列含銅多核的化合物:[Et4N]2[SFe3(CO)9Cu2(bpy)] ([Et4N]2[1]) 和聚合物[{SFe3(CO)9}2Cu4(bpy)3(MeCN)2]n (2)。首先以 [Et4N]2[SFe3(CO)9] 與 [Cu(MeCN)4][BF4] 和 bpy 在2: 2: 1比例下,反應獲得 [Et4N]2[1];然而將 [Cu(MeCN)4][BF4] 和 bpy 比例提高,以莫耳數比為 2: 4: 3 可獲得聚合物 2。而化合物 [Et4N]2[1] 可加入 [Cu(MeCN)4][BF4] 和 bpy 獲得聚合物 2。利用 X-ray 堆積圖及 NMR 探討 1 和 2 的結構。
[1] [EFe3(CO)9]2− (E = S, Se, Te)─Cu─dppm system
When [Et4N]2[EFe3(CO)9] (E = S, Se, Te) was treated with [Cu(MeCN)4][BF4] and dppm (dppm = bis(diphenylphosphino)methane) in various ratios, a series of copper-incorporated polynuclear complexes, [{EFe3(C0)9}Cu2(dppm)(THF)] (E = S, 1a; Se, 1b; Te, 1c), [{EFe3(CO)9}Cu2(dppm)(MeCN)] (E = S, 2a; Se, 2b; Te, 2c), [{EFe3(CO)9}Cu2(dppm)] (E = S, 3a; Se, 3b; Te, 3c) and [{EFe3(CO)8}Cu2(dppm)2] (E=S, 4a; Se, 4c; Te, 4b), were obtained. Complex 3 can transform to 1 or 2 with THF or MeCN. Conversely, complex 1 and 2 can reconvert back to complex 3 upon removeal of solvent. Complexes 1 and 2 can further react with dppm to form 4, which was supported by DFT calculations.
[2] [EFe3(CO)9]2− (E = S, Se, Te)─Cu─dppe system
When [Et4N]2[EFe3(CO)9] (E = S, Se, Te) was treated with [Cu(MeCN)4][BF4] and dppe (dppe = 1,2-bis(diphenylphosphino)ethane) in various ratios, a series of copper-incorporated polynuclear complexes, [Et4N]2[{EFe3(CO)9}2Cu2(dppe)] (E = S, 6a; Se, 6b; Te, 6c) and [{EFe3(CO)9}Cu2(dppe)] (E = S, 7a; Se, 7b; Te, 7c), were obtained. Complex 7a could be coordinated with MeCN to form polymer [{SFe3(CO)9}Cu2(dppe)(MeCN)2]n (8a), where the reversible coordination was observed, which was further supported by DFT calculations.
[3] [EFe3(CO)9]2− (E = S, Se, Te)─Cu─bpy system
When [Et4N]2[SFe3(CO)9] was treated with [Cu(MeCN)4][BF4] and bpy (bpy = 4,4-bipyridine) in various ratios, a series of copper-incorporated polynuclear complexes, [Et4N]2[SFe3(CO)9Cu2(bpy)] ([Et4N]2[1]) and [{SFe3(CO)9}2Cu4(bpy)3(MeCN)2]n (2), were obtained. [Et4N]2[1] can react with [Cu(MeCN)4][BF4] and bpy to form polymer 2.
1. Hieber, W.; Gruber, J. Z. Anorg. Allg. Chem. 1958, 296, 91.
2. Guzman-Jimenez, I. Y.; van Hal, J. W.; Whitmire, K. H. Organometallics 2003, 22, 1914.
3. (a) Mejia-Rodriquez, R.; Chong, D.; Reibenspies, J. H.; Soriaga, M. P.; Darensbourg, M. Y. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 12004. (b) Capon, J. F.; Ezzaher, S.; Gloaguen, F.; Pétillon, F. Y.; Schollhammer, P.; Talarmin, J. Chem. Eur. J. 2008, 14, 1954.
4. (a) Bai, J.; Virovets, A. V.; Scheer, M. Science 2003, 300, 781. (b) Nitschke, D.; Fenske, D.; Corrigan, J. F. Inorg. Chem. 2006, 45, 9394.
5. (a) Zhao, X.; Georgakaki, I. P.; Miller, M. L.; Mejia-Rodriguez, R.; Chiang, C. Y.; Darensbourg, M. Y. Inorg. Chem. 2002, 41, 3917. (b) Guo, W.; Liu, J.; Åkermark, B.; Sun, L. Inorg. Chem. 2006, 45, 9169. (c)Ezzaher, S.; Capon, J. F.; Gloaguen, F.; Pétillon, F. Y.; Schollhammer, P.; Talarmin, J. Inorg. Chem. 2007, 46, 9863.
6. Richard Frantz, R.; Guillamón, E.; Lacour, J.; Llusar, R.; Polo,V.; Vicent C. Inorg. Chem. 2007, 46, 10717.
7. 朱緯廷,國立台灣師範大學碩士論文,2006。
8. 陳鴻文,國立台灣師範大學碩士論文,2004。
9. 林建男,未發表之結果。
10. 李長儒,國立台灣師範大學碩士論文,2003。
11. Berlinguette, C. P.; Holm, R. H. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 11993
12. (a) DeGroot, M. W.; Cockburn, M.W.; Workentin, M.S.; Corrigan, J. S. Inorg. Chem. 2001, 40, 4678. (b) Liu,C. W.; Hung, C.-M.; Santra, B. K.; Wang, J.-C.; Kao, H.-M.; Lin, Z Inorg. Chem. 2003, 42, 8551
13. Chen, Y.-D.,; Zhang, L.-Y.; Chen, Z.-N. Chin. J. Struct. Chem. (JIEGOU HUAXUE) 2004, 23, 395.
14. (a) Addison, A. W.; Rao, T. N. J. Chem. Soc. Dalton Trans. 1984, 1349. (b) Yang, L.; Powell, D. R.; Houser, R. P. J. Chem. Soc. Dalton Trans. 2007, 955.
15. (a) Becke, A. D. J. Chem. Phys. 1992, 96, 2155 (b) Becke, A. D. J. Chem. Phys. 1992, 97, 9173 (c) Becke, A. D. J. Chem. Phys. 1993, 98, 5648.
16. Lee, C.; Yang, W.; Parr, R. G. Phys. Rev. B 1988, 37, 785.
17. Wiberg, K. B. Tetrahedron 1968, 24, 1083.
18. (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.
19. Shriver, D. F.; Drezdon, M. A. The Manipulation of Air-Sensitive Compounds; Wily-VCH Publishers: New York, 1986.
20. (a) Bachman, R. E.; Whitmire, K. H. Inorg. Chem. 1994, 33, 2527. (b) Roof, L. C.; Smith, D. M.; Drake, G. W.; Pennington, W. T.; Kolis, J. W. Inorg. Chem. 1995, 34, 337. (c) Cherng, J.J.; Tsai, Y.-C.; Peng, S.-M.; Lee, G.-H.; Shieh, M. Organometallics 1998, 17, 255. (d) Lai, Y.-W.; Cherng, J.-J.; Sheu, W.-S.; Lee, G.-A.; Shieh, M. Organometallics 2006, 25, 184. (e) Shieh, M.; Ho, C.-H. Comptes Rendus Chimie 2005, 8, 1838.
21. Kubas, G. J. Inorg. Synth. 1979, 19, 90.
22. Blessing, R.H. Acta Crystallogr. Sect. A 1995, 51, 33.
23. North, A. C. T.; Philips, D. C.; Mathews, F. S. Acta Crystallogr. 1968, A24, 351.
24. Sheldrick, G. M. SHELXL97, version 97-2; University of Göttingen, Germany, 1997.
25. 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.; Pople, J. A. Gaussian 03, Revision B.04; Gaussian, Inc.: Wallingford, CT, 2004.
26. Reed, A. E.; Curtiss, L. A.; Weinhold, F. Chem. Rev. 1988, 88, 899.