过渡金属配合物圆二色光谱的理论解析

来源 :山西大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zml19881209
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
圆二色谱是一种电子光谱,其谱带常常是由多个电子跃迁产生的复合带。因此仅由实验光谱很难确定其中各种手征结构单元的贡献。近年来,随着量子化学理论方法特别是密度泛函理论的发展和完善,已经可以在第一原理的基础上对较大分子的激发态性质进行精确计算,这使得通过理论计算,系统分析圆二色谱的结构规律成为可能。  本文以过渡金属配合物为研究对象,计算并分析了它们在气相和溶液中的几何构型,DFT能级以及紫外和圆二色谱,并着重讨论了其中各种手征结构单元对配合物圆二色效应的影响。这对深入了解有关配合物手征光学性质的结构规律具有重要的理论意义和科学价值。  本文的主要工作为:  1、系统地比较了几种理论模型、基组选择和溶剂效应对过渡金属配合物圆二色谱等计算结果的影响,确定了“最佳算法”。据此计算的CD谱与实验谱高度吻合。  2、采用Gaussian03量子化学程序包,应用密度泛函方法(DFT/B3LYP),在6-311+G(2d,p)水平上对十六种二胺合钴类手性配合物的基态构型进行了结构优化。进而用含时密度泛函方法(TDDFT/B3LYP)在同样的基组水平上计算了它们前50个低能激发态的激发能、振子强度和转动强度。最后采用高斯线型叠加法,计算了它们的圆二色光谱,并对结果进行了系统的分析和讨论。  3、在SDD基组水平上,利用同样的方法计算了十二种二胺合铑类手性配合物的有关性质和CD光谱,重点分析了其中各种非对称结构单元对于圆二色谱的影响,得出了一些普遍规律。  主要结论如下:  1、二胺合钴类配合物CD谱带的正负和强度主要取决于CoN6配位八面体构型(△/Λ)的影响,而配体环平面的折叠方式(δ/λ)及取代基(R/S)的贡献次之。二胺合铑类配合物CD谱带的正负和强度,也是主要取决于RhN6配位八面体构型(△/Λ)的影响,而配体环平面的折叠方式(δ/λ)和取代基(R/S)的影响则可忽略不计。特别是两类配合物的特征d-d吸收带,△构型呈现出负的Cotton效应,而Λ构型则为正的Cotton效应,没有例外。  2、两类配合物的CD谱主要由五个跃迁决定。在长波区有三个跃迁:1A1→1E(dz2→σ*Co-N),1A1→1A2(σCo-N→σ*Co-N)和1A1→1E(dz2→σ*Co-N)。其中前两个跃迁对应于O群的1A1→1T1跃迁,后一个跃迁属于O群中1A1→1T2跃迁。在短波区有两个:1A1→1E(nN→σ*Co-N)和1A1→1E(σ配体→σ*Co-N),二者皆对应于O群的1A1→1E跃迁。  3、所有的CD光谱峰形都很相似,整体上表现出四个吸收带。按波长由长到短,各谱带的特征为:带Ⅰ由δCo-N→σ*Co-N和dz2→σ*Co-N的跃迁引起,△ε值为负,带Ⅱ由dz2→δ*Co-N的跃迁引起,值很小。带Ⅲ由nN→σ*Co-N和σC-C,C-H→σ*Co-N的跃迁引起,△ε值为正,强度很大。带Ⅳ由配体部分的跃迁综合形成,△ε值为负,强度也很大。  4、两类配合物在溶液中的相对稳定性具有以下规律性:lel构型比ob构型稳定;C1对称性的构型比C3对称性的稳定;甲基处于平伏位(e)的配合物比直立位(a)的稳定得多,因此e取代占绝对优势。  
其他文献
金属络合染料是一类重要的染料分支,而偶氮金属络合染料,在整个金属络合染料中当视为重要的一类,主要用于蛋白质纤维(羊毛,蚕丝)和聚酰胺纤维的染色。传统的偶氮金属络合染料,含有铬、钴等重金属离子,在染料的合成及印染过程中,产生大量的有毒废水,严重危害周围水系的生态环境。自20世纪80年代以来,各国对纺织品中重金属离子Cr~(3+)、Co~(2+)含量进行了严格的限制;同时,由于铜、锌盐的价格低于铬盐和
Ⅱ型糖尿病是目前临床上最为常见的一种糖尿病,能引发一系列严重的并发症,还能导致Ⅰ型糖尿病的发生,发病率在全球范围内逐年上升。因此,Ⅱ型糖尿病的预防和治疗面临着巨大的挑战
在煤矿,瓦斯超限就意味着事故!甲烷是瓦斯的主要成份,其特殊的结构,使之化学性质非常惰性,因此,甲烷气体的检测比较困难。电化学方法在检测一些无机物小分子和烃类小分子方面取得了