六顶点二碳硼、铝团簇的结构和稳定性的理论研究

发布时间：2024-04-07 21:29

　　碳硼烷和碳铝烷及其衍生物凭借其独特的化学结构和反应活性,在有机、有机金属和无机化学以及材料科学等领域受到了广泛的关注,并成功应用到了很多领域。由于硼的缺电子特性,在硼烷和碳硼烷的发展过程中,形成了多样的电子规则,而最有名的是Wade-Mingos规则。该规则最初是针对硼氢化物(硼烷)和碳硼氢化物(碳硼烷)以及各种过渡金属羰基化合物的研究提出,后来扩展到很多缺电子体系。通过简单计算骨架电子对的数目,Wade-Mingos规则可以快速、直接、准确地为缺电子团簇的稳定结构提供合理的解释。该规则目前已经拥有近50年的历史,是现代无机化学的重要组成部分。铝元素和硼元素位于元素周期表的同一族,具有类硼性。为了提高异构体的稳定性和获得所需性能,在大多数碳硼烷和碳铝烷的应用中,会引入非氢取代基,而取代基会与缺电子的C-B或C-Al骨架产生相互作用,这种作用大到一定程度甚至会打破Wade-Mingos规则。这些违反规则的新型碳硼烷和碳铝烷结构的发现不仅丰富了碳硼烷家族和碳铝烷家族而且检验了Wade-Mingos规则的适用范围。但是关于这方面的研究较少。本文选择六顶点二碳硼、铝团簇作为研究对象,深入研究了...

【文章页数】：125 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图1.1Wade-Mingos规则示意图

吉林大学博士学位论文2图1.1Wade-Mingos规则示意图通过简单的骨架电子对数目的计算，Wade-Mingos规则就可以快速、准确地预测出硼烷、碳硼烷等缺电子团簇的最稳定结构。经过将近半个世纪的历史，Wade-Mingos规则已经深深植根于人们的脑海里，而且被写进教科书，成....

图1.2四种代表性的C2B4R6结构

第一章前言3会发生变化。文献表明，电负性大的取代基可以对满足Wade-Mingos规则的碳硼烷结构带来显著的几何或能量变化[37-40]。但这种违反规则的例子仍然是零散的，其低能结构没有得到可靠结构搜索的确定。图1.2中高度对称的闭式结构A是六顶点二碳硼烷C2B4H6的最稳定结构....

图3.1文献中的C2B4H6和其衍生物的重要结构

吉林大学博士学位论文24没有经典BH2部分的平面带状结构[85]。图3.1文献中的C2B4H6和其衍生物的重要结构。图中键端的取代基被省略。对于（n+1）六顶点二碳硼烷，只有本体C2B4H6的全局极小结构经过了广泛异构体搜索的验证。2016年，Muz和他的工作伙伴通过随机算法对C....

图3.2C2B4H6的低能异构体和相对能量（CBS-QB3）

第3章六顶点二碳硼烷C2B4R6的新型全局极小结构27图3.2C2B4H6的低能异构体和相对能量（CBS-QB3）。图中灰色的球代表碳原子，粉色的球代表硼原子，能量单位是kcalmol-1。

本文编号：3947996