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Fulleride-metal η5 sandwich and multi-decker sandwich complexes: A DFT prediction
Journal of Computational Chemistry ( IF 3 ) Pub Date : 2022-04-13 , DOI: 10.1002/jcc.26860 Sebastian Anila 1, 2 , Cherumuttathu H Suresh 1, 2
Journal of Computational Chemistry ( IF 3 ) Pub Date : 2022-04-13 , DOI: 10.1002/jcc.26860 Sebastian Anila 1, 2 , Cherumuttathu H Suresh 1, 2
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The (C60CN)− formed by the reaction of CN− with fullerene shows high electron rich character, very similar to C60˙−, and it behaves as a large anion. Similar to Cp−, the bulky anion, (C60CN)−, acts as a strong η5 ligand towards transition metal centers. Previous studies on η5 coordination of fullerene cage are reported for pseudo fullerenes whereas the present study deals with sandwich complexes of (C60CN)− with Fe(II), Ru(II), Cr(II), Mo(II), and Ni(II) and multi-decker sandwich complexes of CN–fullerides with Fe(II). The structural parameters of these complexes and the corresponding Cp− complexes showed very close resemblance. Analysis of the metal-to-carbon bonding molecular orbitals showed that sandwich complex [Fe(η5-(C60CN)−)2] exhibit bonding features very similar to that of ferrocene. Also, a 6-fold decrease in the band gap energy is observed for [Fe(η5-(C60CN)−)2] compared to ferrocene. The energy of dissociation (ΔE) of the ligand (C60CN)− from [Fe(η5-(C60CN)−)2] is slightly lower than the ΔE of a Cp* ligand from a ferrocene derivative wherein each cyclopentadienyl unit is substituted with four tertiary butyl groups. The (C60CN)− ligand behaved as one of the bulkiest ligands in the chemistry of sandwich complexes. Further, the coordinating ability of the dianion, (C60(CN)2)2− is evaluated which showed strong coordination ability simultaneously with two metal centers leading to the formation of multi-decker sandwich and pearl-necklace type polymeric structures.
中文翻译:
富勒烯金属 η5 三明治和多层三明治复合物:DFT 预测
CN −与富勒烯反应形成的(C 60 CN) −具有高富电子特性,与C 60 ˙ −非常相似,表现为大阴离子。与 Cp -类似,大体积阴离子 (C 60 CN) -充当过渡金属中心的强 η 5配体。以前关于伪富勒烯的富勒烯笼的 η 5配位的研究报道了,而本研究涉及 (C 60 CN)的三明治复合物-与 Fe(II)、Ru(II)、Cr(II)、Mo(II) 和 Ni(II) 以及 CN-富勒烯与 Fe(II) 的多层三明治复合物。这些配合物的结构参数和相应的 Cp -配合物表现出非常相似。金属-碳键合分子轨道分析表明,三明治络合物[Fe(η 5 -(C 60 CN) − ) 2 ] 表现出与二茂铁非常相似的键合特征。此外,与二茂铁相比,[Fe(η 5 -(C 60 CN) - ) 2 ]的带隙能量降低了 6 倍。配体 (C 60 CN)的解离能 (Δ E )-来自[Fe(η 5 -(C 60 CN) - ) 2 ] 略低于来自二茂铁衍生物的Cp*配体的Δ E,其中每个环戊二烯基单元被四个叔丁基取代。(C 60 CN) -配体在三明治复合物化学中表现为最大的配体之一。此外,评估了二价阴离子 (C 60 (CN) 2 ) 2−的配位能力,它显示出同时与两个金属中心的强配位能力,从而导致形成多层三明治和珍珠项链型聚合物结构。
更新日期:2022-04-13
中文翻译:
富勒烯金属 η5 三明治和多层三明治复合物:DFT 预测
CN −与富勒烯反应形成的(C 60 CN) −具有高富电子特性,与C 60 ˙ −非常相似,表现为大阴离子。与 Cp -类似,大体积阴离子 (C 60 CN) -充当过渡金属中心的强 η 5配体。以前关于伪富勒烯的富勒烯笼的 η 5配位的研究报道了,而本研究涉及 (C 60 CN)的三明治复合物-与 Fe(II)、Ru(II)、Cr(II)、Mo(II) 和 Ni(II) 以及 CN-富勒烯与 Fe(II) 的多层三明治复合物。这些配合物的结构参数和相应的 Cp -配合物表现出非常相似。金属-碳键合分子轨道分析表明,三明治络合物[Fe(η 5 -(C 60 CN) − ) 2 ] 表现出与二茂铁非常相似的键合特征。此外,与二茂铁相比,[Fe(η 5 -(C 60 CN) - ) 2 ]的带隙能量降低了 6 倍。配体 (C 60 CN)的解离能 (Δ E )-来自[Fe(η 5 -(C 60 CN) - ) 2 ] 略低于来自二茂铁衍生物的Cp*配体的Δ E,其中每个环戊二烯基单元被四个叔丁基取代。(C 60 CN) -配体在三明治复合物化学中表现为最大的配体之一。此外,评估了二价阴离子 (C 60 (CN) 2 ) 2−的配位能力,它显示出同时与两个金属中心的强配位能力,从而导致形成多层三明治和珍珠项链型聚合物结构。