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Tetrahedral Cyclopentadienylmetal Carbonyl Clusters of Manganese and Chromium: A Theoretical Study
Inorganic Chemistry ( IF 4.3 ) Pub Date : 2021-09-16 , DOI: 10.1021/acs.inorgchem.1c01200 Kaipeng Tu 1 , Ling Liu 1 , Xiuhui Zhang 1 , R Bruce King 2
Inorganic Chemistry ( IF 4.3 ) Pub Date : 2021-09-16 , DOI: 10.1021/acs.inorgchem.1c01200 Kaipeng Tu 1 , Ling Liu 1 , Xiuhui Zhang 1 , R Bruce King 2
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Tetranuclear Cp4M4(CO)4 clusters have been synthesized for iron and vanadium but not for the intermediate first-row transition metals manganese and chromium. All of the low-energy structures of these “missing” Cp4M4(CO)4 (M = Mn, Cr) species are shown by density functional theory to consist of a central M4 tetrahedron with each of the four faces capped by a μ3-CO group. The individual low-energy structures differ in their spin states and in their formal metal–metal bond orders along the six edges of their central M4 tetrahedra. The two low-energy Cp4Mn4(μ3-CO)4 structures are a triplet structure with all Mn–Mn single bonds and a singlet structure with one Mn≡Mn triple bond and five Mn–Mn single bonds along the six tetrahedral edges. Related low-energy Cp4Cr4(μ3-CO)4 structures include a quintet structure with all Cr–Cr single bonds and a singlet structure with two Cr≡Cr triple bonds and four Cr–Cr single bonds. However, the potential energy surface of the Cp4Cr4(CO)4 system is complicated by three other structures of comparable energies including two triplet structures and one quintet structure with various combinations of single, double, and triple chromium–chromium bonds in the central Cr4 tetrahedron.
中文翻译：
锰和铬的四面体环戊二烯基金属羰基簇：理论研究
已经为铁和钒合成了四核 Cp 4 M 4 (CO) 4簇，但没有为中间的第一排过渡金属锰和铬合成。密度泛函理论表明，这些“缺失”的 Cp 4 M 4 (CO) 4 (M = Mn, Cr) 物质的所有低能结构都由一个中心 M 4四面体组成，四个面中的每一个都由μ 3 -CO基团。各个低能结构在自旋状态和沿其中心 M 4四面体的六个边缘的正式金属 - 金属键顺序方面不同。这两个低能 Cp 4 Mn 4 (μ3 -CO) 4结构是一个三线态结构，所有的Mn-Mn单键和一个单线态结构，沿着六个四面体边缘有一个Mn≡Mn三键和五个Mn-Mn单键。相关的低能Cp 4 Cr 4 (μ 3 -CO) 4结构包括具有所有Cr-Cr单键的五重态结构和具有两个Cr≡Cr三键和四个Cr-Cr单键的单重态结构。然而，Cp 4 Cr 4 (CO) 4的势能面系统被其他三种能量相当的结构复杂化，包括两个三重态结构和一个五重态结构，在中央 Cr 4四面体中具有单、双和三重铬-铬键的各种组合。
更新日期：2021-10-04
中文翻译：
锰和铬的四面体环戊二烯基金属羰基簇：理论研究
已经为铁和钒合成了四核 Cp 4 M 4 (CO) 4簇，但没有为中间的第一排过渡金属锰和铬合成。密度泛函理论表明，这些“缺失”的 Cp 4 M 4 (CO) 4 (M = Mn, Cr) 物质的所有低能结构都由一个中心 M 4四面体组成，四个面中的每一个都由μ 3 -CO基团。各个低能结构在自旋状态和沿其中心 M 4四面体的六个边缘的正式金属 - 金属键顺序方面不同。这两个低能 Cp 4 Mn 4 (μ3 -CO) 4结构是一个三线态结构，所有的Mn-Mn单键和一个单线态结构，沿着六个四面体边缘有一个Mn≡Mn三键和五个Mn-Mn单键。相关的低能Cp 4 Cr 4 (μ 3 -CO) 4结构包括具有所有Cr-Cr单键的五重态结构和具有两个Cr≡Cr三键和四个Cr-Cr单键的单重态结构。然而，Cp 4 Cr 4 (CO) 4的势能面系统被其他三种能量相当的结构复杂化，包括两个三重态结构和一个五重态结构，在中央 Cr 4四面体中具有单、双和三重铬-铬键的各种组合。
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