《平面多配位碳化合物理論研究》是2017年化學工業出版社出版的圖書，作者郭謹昌。
基本介紹
- 書名：平面多配位碳化合物理論研究
- 作者：郭謹昌
- ISBN：978-7-122-30937-2
- 頁數：164頁
- 定價：￥58.0元
- 出版社：化學工業出版社
- 出版時間：2017年12月
內容簡介,目錄,
內容簡介
本書簡要概述了四十多年來國際和國內在平面多配位碳化合物領域的研究進展，主要介紹了平面多配位碳化合物的概念、發展、穩定策略及套用策略預測的結構和性質等，重點總結了作者在平面多配位碳化合物理論研究方面取得的系列成果，包括金屬烴平面多配位碳、平面多配位碳過渡金屬夾心化合物、平面多配位碳金屬鏈夾心化合物、平面多配位碳金屬層夾心化合物、平面多配位碳超鹼金屬化合物、平面多配位其它原子化合物等。本書可供高等院校及科研院所計算化學、無機化學等專業的本科生、研究生和相關領域科研工作者參考。
目錄
第1章 緒論 1
1.1 平面四配位碳穩定策略 2
1.2 一些代表性平面多配位碳化合物 3
1.2.1 首例理論預測的平面四配位碳分子C3H4Li2 3
1.2.2 首例實驗合成的平面四配位碳配合物 4
1.2.3 首例氣相合成的五原子平面四配位碳團簇CAl4- 5
1.2.4 首例平面五、六配位碳全局極小D5h CAl5+和D3h CO3Li3+ 6
1.2.5 首例平面四配位、五配位、六配位碳二維平面材料 7
參考文獻 9
第2章 理論基礎與研究方法 10
2.1 理論基礎 11
2.1.1 分子軌道理論 11
2.1.2 從頭算方法 12
2.1.3 密度泛函理論 12
2.1.4 微擾理論 13
2.2 研究方法 13
2.2.1 程式簡介 13
2.2.2 結構最佳化和頻率計算 14
2.2.3 異構體全局搜尋 14
2.2.4 自然鍵軌道（NBO）分析 15
2.2.5 分子軌道分析 15
2.2.6 適應性自然密度劃分 16
2.3 本書所用方法和基組 16
參考文獻 17
第3章 過渡金屬（鹵）烴平面四配位碳、矽、鍺化合物 18
3.1 過渡金屬烴平面四配位碳化合物CM4H4（M=Ni, Pd, Pt） 18
3.1.1 完美的平面方形結構 19
3.1.2 M-C共價作用及M-H-M三中心鍵 20
3.1.3 分子軌道（MO）及AdNDP分析 21
3.2 紅外光譜模擬 22
3.3 含多個平面四配位碳的過渡金屬烴化合物 23
3.3.1 拓展策略 24
3.3.2 一維拓展化合物CnM2n+2H2n+2（M=Ni, Pd, Pt） 25
3.3.3 二維拓展 28
3.4 過渡金屬鹵烴四配位碳、矽、鍺化合物 30
3.4.1 包容性更強的過渡金屬鹵烴 31
3.4.2 M-X共價作用及M-Cl-M三中心鍵 34
3.4.3 分子軌道（MO）分析 34
3.4.4 紅外光譜模擬 35
3.4.5 熱力學穩定性 35
3.5 含多個平面四配位矽、鍺的過渡金屬鹵烴化合物 37
3.5.1 一維拓展化合物XnNi2n+2Cl2n+2（X=Si, Ge; n=2～8） 37
3.5.2 二維拓展 41
參考文獻 42
第4章 平面多配位碳超鹼金屬化合物 43
4.1 橋氫穩定的平面五配位碳化合物CBe5Hnn?4（n=2～5） 43
4.1.1 理論設計及表征 44
4.1.2 良好的熱力學和新穎的動力學穩定性 48
4.1.3 準平面五配位碳擬鹼金屬陽離子CBe5H5+ 49
4.2 星狀結構的平面五配位碳超鹼金屬陽離子 50
4.2.1 設計策略 51
4.2.2 星狀結構的平面五配位碳化合物 52
4.2.3 成鍵特徵 53
4.2.4 6σ+2π雙重芳香性 55
4.2.5 熱力學和動力學穩定性 56
4.2.6 超鹼金屬性 56
4.3 平面五配位碳化合物CBe5Aun n-4（n=2～5）、CBe5Cu5+和CBe5Ag5+ 59
4.3.1 完美的平面星狀結構 60
4.3.2 成鍵特徵 63
4.3.3 動力學穩定性 66
4.3.4 超鹼金屬性 67
4.4 含三個平面四配位碳、矽、鍺的超鹼金屬陽離子 67
4.4.1 最小的星狀結構 67
4.4.2 成鍵特徵 69
4.4.3 良好的熱力學和動力學穩定性 71
4.4.4 超鹼金屬性 71
參考文獻 72
第5章 含平面多配位碳配體的過渡金屬夾心化合物 74
5.1 B6C2-為配體的平面六配位碳過渡金屬夾心化合物 74
5.1.1 完美的夾心結構 74
5.1.2 自然鍵軌道（NBO）及分子軌道（MO）分析 77
5.1.3 配體取代反應及反離子效應 78
5.2 含B6C2-的三層及四層過渡金屬夾心化合物 79
5.2.1 三層夾心結構 79
5.2.2 自然鍵軌道（NBO）及分子軌道（MO）分析 82
5.2.3 紅外光譜模擬 83
5.3 C6Li6為配體的平面四配位碳過渡金屬夾心化合物 84
5.3.1 完全交錯的夾心結構 85
5.3.2 自然鍵軌道（NBO）及分子軌道（MO）分析 86
5.3.3 芳香性及穩定性 87
5.3.4 紅外光譜模擬 88
5.4 C5Li5-為配體的鋅-鋅金屬鏈夾心化合物 89
5.4.1 含鋅-鋅金屬鏈的夾心結構 89
5.4.2 自然鍵軌道（NBO）及分子軌道分析 90
5.4.3 芳香性及穩定性 92
參考文獻 93
第6章 平面多配位碳過渡金屬層夾心化合物 95
6.1 C8H82-及C9H9-穩定的平面四配位碳過渡金屬層夾心化合物 95
6.1.1 平面四配位碳過渡金屬層夾心結構 96
6.1.2 分子軌道（MO）分析 98
6.1.3 芳香性及熱力學穩定性 98
6.1.4 紅外光譜模擬 99
6.2 無機配體B4N4H8-穩定的平面四配位碳過渡金屬層夾心化合物 101
6.2.1 B4N4H8-穩定的平面四配位碳過渡金屬層夾心結構 101
6.2.2 自然鍵軌道（NBO）及分子軌道（MO）分析 103
6.2.3 熱力學穩定性 105
6.2.4 紅外光譜模擬 105
6.3 平面五配位碳、磷過渡金屬層夾心化合物 106
6.3.1 完美的D5h [(CCu5)(C10H10)2]-及[(PCu5)(C10H10)2] 107
6.3.2 自然鍵軌道（NBO）和分子軌道（MO）分析 108
6.3.3 紅外光譜模擬 109
參考文獻 111
第7章 硼環穩定的平面多配位原子化合物 112
7.1 平面多配位矽統一結構模式 112
7.1.1 BnE2Si(CH)n（E=CH, BH, Si; n =2～5）的結構及成鍵 112
7.1.2 BnSi2Si（n=2～5）、BnSi2C-/0（n=2～3）的結構及成鍵 114
7.1.3 BnB2H2Si、BnCBH2Si及BnC2H2Si（n=2～4）的結構及成鍵 114
7.2 含兩個平面多配位矽的S形及環形化合物 117
7.2.1 S形及環形結構 118
7.2.2 成鍵特徵 120
7.3 平面八、九配位Al和Ga化合物 121
7.3.1 完美的輪狀結構 121
7.3.2 自然鍵軌道（NBO）分析 122
7.3.3 分子軌道（MO）及芳香性分析 123
7.4 平面九、十配位重金屬原子化合物 124
7.4.1 幾何結構 124
7.4.2 分子軌道（MO）分析 125
7.4.3 自然鍵軌道（NBO）分析 126
參考文獻 128
附錄 129
1.1 平面四配位碳穩定策略 2
1.2 一些代表性平面多配位碳化合物 3
1.2.1 首例理論預測的平面四配位碳分子C3H4Li2 3
1.2.2 首例實驗合成的平面四配位碳配合物 4
1.2.3 首例氣相合成的五原子平面四配位碳團簇CAl4- 5
1.2.4 首例平面五、六配位碳全局極小D5h CAl5+和D3h CO3Li3+ 6
1.2.5 首例平面四配位、五配位、六配位碳二維平面材料 7
參考文獻 9
第2章 理論基礎與研究方法 10
2.1 理論基礎 11
2.1.1 分子軌道理論 11
2.1.2 從頭算方法 12
2.1.3 密度泛函理論 12
2.1.4 微擾理論 13
2.2 研究方法 13
2.2.1 程式簡介 13
2.2.2 結構最佳化和頻率計算 14
2.2.3 異構體全局搜尋 14
2.2.4 自然鍵軌道（NBO）分析 15
2.2.5 分子軌道分析 15
2.2.6 適應性自然密度劃分 16
2.3 本書所用方法和基組 16
參考文獻 17
第3章 過渡金屬（鹵）烴平面四配位碳、矽、鍺化合物 18
3.1 過渡金屬烴平面四配位碳化合物CM4H4（M=Ni, Pd, Pt） 18
3.1.1 完美的平面方形結構 19
3.1.2 M-C共價作用及M-H-M三中心鍵 20
3.1.3 分子軌道（MO）及AdNDP分析 21
3.2 紅外光譜模擬 22
3.3 含多個平面四配位碳的過渡金屬烴化合物 23
3.3.1 拓展策略 24
3.3.2 一維拓展化合物CnM2n+2H2n+2（M=Ni, Pd, Pt） 25
3.3.3 二維拓展 28
3.4 過渡金屬鹵烴四配位碳、矽、鍺化合物 30
3.4.1 包容性更強的過渡金屬鹵烴 31
3.4.2 M-X共價作用及M-Cl-M三中心鍵 34
3.4.3 分子軌道（MO）分析 34
3.4.4 紅外光譜模擬 35
3.4.5 熱力學穩定性 35
3.5 含多個平面四配位矽、鍺的過渡金屬鹵烴化合物 37
3.5.1 一維拓展化合物XnNi2n+2Cl2n+2（X=Si, Ge; n=2～8） 37
3.5.2 二維拓展 41
參考文獻 42
第4章 平面多配位碳超鹼金屬化合物 43
4.1 橋氫穩定的平面五配位碳化合物CBe5Hnn?4（n=2～5） 43
4.1.1 理論設計及表征 44
4.1.2 良好的熱力學和新穎的動力學穩定性 48
4.1.3 準平面五配位碳擬鹼金屬陽離子CBe5H5+ 49
4.2 星狀結構的平面五配位碳超鹼金屬陽離子 50
4.2.1 設計策略 51
4.2.2 星狀結構的平面五配位碳化合物 52
4.2.3 成鍵特徵 53
4.2.4 6σ+2π雙重芳香性 55
4.2.5 熱力學和動力學穩定性 56
4.2.6 超鹼金屬性 56
4.3 平面五配位碳化合物CBe5Aun n-4（n=2～5）、CBe5Cu5+和CBe5Ag5+ 59
4.3.1 完美的平面星狀結構 60
4.3.2 成鍵特徵 63
4.3.3 動力學穩定性 66
4.3.4 超鹼金屬性 67
4.4 含三個平面四配位碳、矽、鍺的超鹼金屬陽離子 67
4.4.1 最小的星狀結構 67
4.4.2 成鍵特徵 69
4.4.3 良好的熱力學和動力學穩定性 71
4.4.4 超鹼金屬性 71
參考文獻 72
第5章 含平面多配位碳配體的過渡金屬夾心化合物 74
5.1 B6C2-為配體的平面六配位碳過渡金屬夾心化合物 74
5.1.1 完美的夾心結構 74
5.1.2 自然鍵軌道（NBO）及分子軌道（MO）分析 77
5.1.3 配體取代反應及反離子效應 78
5.2 含B6C2-的三層及四層過渡金屬夾心化合物 79
5.2.1 三層夾心結構 79
5.2.2 自然鍵軌道（NBO）及分子軌道（MO）分析 82
5.2.3 紅外光譜模擬 83
5.3 C6Li6為配體的平面四配位碳過渡金屬夾心化合物 84
5.3.1 完全交錯的夾心結構 85
5.3.2 自然鍵軌道（NBO）及分子軌道（MO）分析 86
5.3.3 芳香性及穩定性 87
5.3.4 紅外光譜模擬 88
5.4 C5Li5-為配體的鋅-鋅金屬鏈夾心化合物 89
5.4.1 含鋅-鋅金屬鏈的夾心結構 89
5.4.2 自然鍵軌道（NBO）及分子軌道分析 90
5.4.3 芳香性及穩定性 92
參考文獻 93
第6章 平面多配位碳過渡金屬層夾心化合物 95
6.1 C8H82-及C9H9-穩定的平面四配位碳過渡金屬層夾心化合物 95
6.1.1 平面四配位碳過渡金屬層夾心結構 96
6.1.2 分子軌道（MO）分析 98
6.1.3 芳香性及熱力學穩定性 98
6.1.4 紅外光譜模擬 99
6.2 無機配體B4N4H8-穩定的平面四配位碳過渡金屬層夾心化合物 101
6.2.1 B4N4H8-穩定的平面四配位碳過渡金屬層夾心結構 101
6.2.2 自然鍵軌道（NBO）及分子軌道（MO）分析 103
6.2.3 熱力學穩定性 105
6.2.4 紅外光譜模擬 105
6.3 平面五配位碳、磷過渡金屬層夾心化合物 106
6.3.1 完美的D5h [(CCu5)(C10H10)2]-及[(PCu5)(C10H10)2] 107
6.3.2 自然鍵軌道（NBO）和分子軌道（MO）分析 108
6.3.3 紅外光譜模擬 109
參考文獻 111
第7章 硼環穩定的平面多配位原子化合物 112
7.1 平面多配位矽統一結構模式 112
7.1.1 BnE2Si(CH)n（E=CH, BH, Si; n =2～5）的結構及成鍵 112
7.1.2 BnSi2Si（n=2～5）、BnSi2C-/0（n=2～3）的結構及成鍵 114
7.1.3 BnB2H2Si、BnCBH2Si及BnC2H2Si（n=2～4）的結構及成鍵 114
7.2 含兩個平面多配位矽的S形及環形化合物 117
7.2.1 S形及環形結構 118
7.2.2 成鍵特徵 120
7.3 平面八、九配位Al和Ga化合物 121
7.3.1 完美的輪狀結構 121
7.3.2 自然鍵軌道（NBO）分析 122
7.3.3 分子軌道（MO）及芳香性分析 123
7.4 平面九、十配位重金屬原子化合物 124
7.4.1 幾何結構 124
7.4.2 分子軌道（MO）分析 125
7.4.3 自然鍵軌道（NBO）分析 126
參考文獻 128
附錄 129
