V-S簇合物的合成反应和晶体结构特征

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摘要：本文主要研究了V-S簇合物的合成反应和晶体结构特征，通过(NH4)3VS4, CuSCN, C5H5N和DMF反应合成后簇合物V2S6O2Cu6(Py)6，晶体结构已通过X-ray单晶衍射测定。X-ray晶体参数为：空间群R-3, Z = 3, a = 13.222(3) Å, b = 13.2223(16)Å, c = 19.162(4) Å, γ = 120°, V = 2901.2(10)Å3, Mr = 1182.13, Dcalc = 2.030 g/cm3, F(000) = 1752.00, μ(Mo Kα) = 40.555 cm-1, R = 0.0518和wR = 0.0556。此外，通过红外光谱与紫外光谱对簇合物进行了表征。65808

毕业论文关键词：V-S簇合物；合成；晶体结构

Abstract: The V-S cluster (V2S6O2Cu6(Py)6) was synthesized by (NH4)3VS4, CuSCN, C5H5N and DMF. The crystal structure was characterized by single crystal X-ray diffraction determination. The X-ray diffraction parameters: space group, R-3，Z = 3, a = 13.222(3) Å, b = 13.2223(16)Å, c = 19.162(4) Å, γ = 120°, V = 2901.2(10)Å3, Mr = 1182.13, Dcalc = 2.030 g/cm3, F(000)= 1752.00, μ(Mo Kα) = 40.555 cm-1, R = 0.0518 and wR = 0.0556. In addition, cluster was characterized through infrared spectroscopy and ultraviolet spectrum.

Keyword: V-S cluster; synthesis; crystal structure

1 前言 3

2 实验部分 3

2.1 原料 3

2.2 实验设备仪器 3

2.3 实验装置图 3

2.4 (NH4)3VS4的合成 3

2.5 V2S6O2Cu6(Py)6的合成 4

3 结果与讨论 4

3.1 晶体结构的测定 4

3.2 晶体结构描述 6

3.3 簇合物的红外光谱 9

3.4 簇合物的固体紫外光谱 10

4 实验结论 11

参考文献 12

致谢 14

1 前言

原子簇化学是当前化学中最引人注目的领域之一。Clusters一词最早由科顿(Cotton F. A.)于1966年提出，后被译为原子簇。原子簇的定义是凡以3个或3个以上原子直接键合构成的多面体或笼为核心，连接外围原子或基团而形成的结构单元。簇合物对于发展生命科学、实现化学仿真、寻找新材料和发现新反应具有重大科学意义。

过渡金属原子簇化学发展更是迅猛，20世纪90年代以来，人们主要致力于目的性的合成更多的金属簇合物，并进行了大量的表征和结构测定。硫(S)与过渡金属有较强的键合能力，配位时常以桥联形式出现，它们作为多配位、多电子配体，在过渡金属原子簇合物中起到重要作用[1]。由于含S过渡金属原子簇化合物在工业催化、生物化学、新材料等领域具有重要的理论和应用价值[2-3]，关于其合成、结构及催化性能的研究一直是现代化学领域的一个热点[4-6]。含S元素金属原子簇化合物的合成和结构表征，是原子簇化学中一个引人注目的领域。

至于含V硫代簇合物的研究，虽然早在1890年[NH4]3VS4就被合成出来，但因为它在空气和水中很不稳定，因而有关它的研究与报道并不是很多。直到80年代钒固氮酶被发现后，钒的生物特性促使越来越多的人研究这一领域[7]。V-S簇合物存在着不同程度的金属-金属相互作用，拥有多种金属与配体的结合方式，含硫配位基的簇合物常具有新颖的几何构型和多样化的成键方式。其中心簇骼的多变价态和多种电子结构，电荷的不同离域程度等特点，使簇合物具有特殊的氧化还原性、导电性、催化性、电光性和磁学性等。文献综述