六聚同多酸阴离子M6O19n-（M=Mo,W,n=2;M=Nb,Ta,n=8）电子结构和化学性质的密度泛函理论研究

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研究论文

六聚同多酸阴离子M₆O₁₉^n-（M=Mo,W,n=2;M=Nb,Ta,n=8）电子结构和化学性质的密度泛函理论研究

刘世熙^1,2, 岳斌¹, 谭德军¹, 赵栋¹, 许静玉¹, 金松林¹, 范康年¹, 贺鹤勇¹

1. 复旦大学化学系, 上海市分子催化和功能材料重点实验室, 上海, 200433;
2. 云南大学化学系, 云南大学现代生物学研究中心, 昆明, 650091

投稿日期:2004-01-12 修回日期:2004-04-05 发布日期:2014-02-17
通讯作者: yuebin@fudan.edu.cn;heyonghe@fudan.edu.cn
作者简介:岳斌,E-mail:yuebin@fudan.edu.cn;贺鹤勇,E-mail:heyonghe@fudan.edu.cn;Fax:85-21-65642978
基金资助:
国家自然科学基金(Nos.20371013,20005310)、上海市科学技术委员会重大基础研究项目(No.03DJ14004)和国家重点基础研究发展计划(No.2003CB615807)资助项目.

A DFT Study of the Electronic Structures and Chemical Properties of Hexaoxoanions, M₆O₁₉^n- (M=Mo, W, n=2; M=Nb, Ta, n=8)

LIU Shi-Xi^1,2, YUE Bin¹, TAN De-Jun¹, ZHAO Dong¹, XU Jing-Yu¹, JIN Song-Lin¹, FAN Kang-Nian¹, HE He-Yong¹

1. Department of Chemistry and Shanghai Key Laboratory of Molecular Catalysis and Innovative Materials, Fudan University, Shanghai 200433;
2. Department of Chemistry and Modern Biological Research Center, Yunnan University, Kunming 650091

Received:2004-01-12 Revised:2004-04-05 Published:2014-02-17

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摘要/Abstract

采用B3LYP方法在LanL2DZ水平上计算了六聚同多阴离子(M₆O₁₉^n-,M=Mo和W,n=2;M=Nb和Ta,n=8)的电子结构,分析了它们的前线轨道、分子静电势(MEP).计算结果表明,Nb₆O₁₉^8-和Ta₆O₁₉^8-是电子给体,而Mo₆O₁₉^2-和W₆O₁₉^2-则是电子受体,这与它们在溶液中具有不同的化学性质是一致的.

关键词: 六聚同多阴离子, 电子结构, 化学性质, 前线轨道, 分子静电势

The electronic structures, IR frequencies, HOMO-LUMO population of four hexaoxoanions (M₆O₁₉^n-, M=Mo and W, n=2; M=Nb and Ta, n=8) were studied by density functional theory method, B3LYP, at LanL2DZ level.According to the analysis of frontier orbitals and molecule electrostatic potential, these four anions can be classified into two types: Mo₆O₁₉^2- and W 6O₁₉^2- which are electron acceptors, and Nb₆O₁₉^8- and Ta₆O₁₉^8- which are electron donors.LUMO orbitals of Mo₆O₁₉2- and W₆O₁₉^2- consist of p orbitals of bridge oxygen atom and inner d orbitals of metal atom, whereas Nb 6O 8- 19 and Ta₆O₁₉^8- mainly consist of outer s and p orbitals of metal atom.Molecular electrostatic potential further exhibits the existing of electrophilic and nucleophilic sites in these anions.These results account for their different chemical properties such as the coordination ability and stability in aqueous solution.

Key words: hexaoxoanion, electronic structure, chemical property, frontier orbital, molecular electrostatic potential

引用此文

刘世熙, 岳斌, 谭德军, 赵栋, 许静玉, 金松林, 范康年, 贺鹤勇. 六聚同多酸阴离子M₆O₁₉^n-（M=Mo,W,n=2;M=Nb,Ta,n=8）电子结构和化学性质的密度泛函理论研究[J]. 化学学报, 2004, 62(17): 1579-1584.

LIU Shi-Xi, YUE Bin, TAN De-Jun, ZHAO Dong, XU Jing-Yu, JIN Song-Lin, FAN Kang-Nian, HE He-Yong. A DFT Study of the Electronic Structures and Chemical Properties of Hexaoxoanions, M₆O₁₉^n- (M=Mo, W, n=2; M=Nb, Ta, n=8)[J]. Acta Chimica Sinica, 2004, 62(17): 1579-1584.

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参考文献

[1] Viswanathan, B. Indian J. Chem. A 1990, 29,509.
[2] Xiao, Z.-X.; Yang, S.-Y.; Cheng, T.-L.; Li, P. Acta Chim.Sinica 1997, 55, 356 (in Chinese).(肖慎修,杨胜勇,陈天朗,李平,化学学报,1997,55,356.)
[3] Poblet, J. M.; López, X.; Bo, C. Chem. Soc. Rev. 2003,32, 297.
[4] Bridgeman, A. J.; Cavigliasso, G. Inorg. Chem. 2002, 41,1761.
[5] Maestre, J. M.; López, X.; Bo, C.; Poblet, J. M.; CasanPastor, N. J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 3749.
[6] López, X.; Bo, C.; Poblet, J. M. J. Am. Chem. Soc. 2002,124, 12574.
[7] Bridgeman, A. J. Chem. Phys. 2003, 287, 55.
[8] López, X.; Maestre, J. M.; Bo, C.; Poblet, J. M. J. Am.Chem. Soc. 2001, 123, 9571.
[9] Bagno, A.; Bonchio, M.; Sartorel, A.; Scorrano, G. Chem.Phys. Chem. 2003, 4, 517.
[10] Yue, B.; Lin, X. R.; Zhu, S. S. Chem. Res. Chin. Univ.1995, 11, 264.
[11] Clayette, P.; Dormont, D. In Polyoxometalates, Eds: Pope, M.T.; Müller, A., Klüuwer Academic Publishers, Dordrecht, 1994,pp. 387～400.
[12] Peng, Z. H. Angew. Chem., Int. Ed. 2004, 43, 930.
[13] Zhu, S.-S.; Gu, Y.-D. Chem. J. Chin. Univ. 1989, 10,123 (in Chinese).(朱思三,顾翼东,高等学校化学学报,1989,10,123.)
[14] Himero, S.; Kitazumi, I. Inorg. Chim. Acta 2003, 355, 81.
[15] Termes, S. C.; Pope, M. T. Inorg. Chem. 1978, 17, 500.
[16] Lindqvist, I. Arkiv Kemi 1953, 5, 247.
[17] Flynn, C. M.; Stucky, G. D. Inorg. Chem. 1969, 8, 332.
[18] Lin, X.-R.M.S. Thesis, FudanUniversity, Shanghai, 2000(in Chinese).(林欣荣,硕士学位论文,复旦大学,上海,2000.)
[19] Lin, X. R.; Chen, M. Q.; Liu, H. Z.; Xu, J. Y.; Li, P.;Jin, S. L.; Xie, G. Y. Chem. Res. Chin. Univ. 1999, 15,205.
[20] Flynn, C. M.; Stucky, G. D. Inorg. Chem. 1969, 8, 335.
[21] Pope, M. T. Heteropoly and Isopoly Oxometalates, SpringerVerlag, Berlin, 1983.
[22] Frisch, M. J.; Trucks, G. W.; Schlegel, H. B.; Scuseria, G.E.; Robb, M. A.; Cheeseman, J. R.; Zakrzewski, V. G.;Montgomery, J. A., Jr.; Stratmann, R. E.; Burant, J. C.;Dapprich, S.; Millam, J. M.; Daniels, A. D.; Kudin, K. N.;Strain, M. C.; Farkas, O.; Tomasi, J.; Barone, V.; Cossi,M.; Cammi, R.; Mennucci, B.; Pomelli, C.; Adamo, C.;Clifford, S.; Ochterski, J.; Petersson, G. A.; Ayala, P. Y.;Cui, Q.; Morokuma, K.; Malick, D. K.; Rabuck, A. D.;Raghavachari, K.; Foresman, J. B.; Cioslowski, J.; Ortiz, J.V.; Baboul, A. G.; Stefanov, B. B.; Liu, G.; Liashenko,A.; Piskorz, P.; Komaromi, I.; Gomperts, R.; Martin, R.L.; Fox, D. J.; Keith, T.; Al-Laham, M. A.; Peng, C. Y.;Nanayakkara, A.; Gonzalez, C.; Challacombe, M.; Gill, P.M. W.; Johnson, B.; Chen, W.; Wong, M. W.; Andres, J.L.; Gonzalez, C.; Head-Gordon, M.; Replogle, E. S.; Pople,J. A. Gaussian 98, Revision A. 7, Gaussian, Inc., Pittsburgh PA, 1998.
[23] Farrell, F. J.; Maroni, V. A.; Spiro, T. G. Inorg. Chem.1969, 8, 2638.
[24] Ochterski, J. W. VibrationalAnalysisin Gaussian, http://www.gaussian. com/g_ whitepap/vib. htm.
[25] Rocchiccioli-Deltcheff, C.; Thouvenot, R.; Fouassier, M.Inorg. Chem. 1982, 21, 30.
[26] Boyer, M.; LeMeur, B. C. R. Acad. Sci., Ser. C 1975,281, 59.

六聚同多酸阴离子M₆O₁₉^n-（M=Mo,W,n=2;M=Nb,Ta,n=8）电子结构和化学性质的密度泛函理论研究

A DFT Study of the Electronic Structures and Chemical Properties of Hexaoxoanions, M₆O₁₉^n- (M=Mo, W, n=2; M=Nb, Ta, n=8)

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[1]	张凯, 武晓君. 具有室温铁磁性的二维Janus钛硫属化物^★[J]. 化学学报, 2023, 81(9): 1142-1147.
[2]	梁雪峰, 荆剑, 冯昕, 赵勇泽, 唐新员, 何燕, 张立胜, 李慧芳. 共价有机框架COF66/COF366的电子结构: 从单体到二维平面聚合物[J]. 化学学报, 2023, 81(7): 717-724.
[3]	赵政嘉, 刘康, 郭燕, 于吉攀, 石伟群. 超铀金属有机化学研究进展[J]. 化学学报, 2023, 81(11): 1633-1641.
[4]	郑冰, 王喆, 何静, 张姣, 戚文博, 张梦圆, 于海涛. 碱(土)金属/双层α-硼烯纳米复合体的结构和功函性质的理论研究[J]. 化学学报, 2023, 81(10): 1357-1370.
[5]	龚雪, 马新国, 万锋达, 段汪洋, 杨小玲, 朱进容. 二维单层MoSi₂X₄ (X=N, P, As)的电子结构及光学性质研究[J]. 化学学报, 2022, 80(4): 510-516.
[6]	刘康, 李斌, 于吉攀, 石伟群. 十四族卡本衍生物: 一类重要的活性中间体[J]. 化学学报, 2022, 80(3): 373-385.
[7]	邓颖怡, 钱银银, 谢颖, 张磊, 郑冰, 娄原青, 于海涛. Li吸附对双层α-硼烯功函调控作用的理论研究[J]. 化学学报, 2020, 78(4): 344-354.
[8]	杨之策, 田佳楠, 才洪雪, 李丽, 潘清江. 三(芳氧基)芳烃络合低价锕系离子的结构和还原性质理论探索[J]. 化学学报, 2020, 78(10): 1096-1101.
[9]	陈方园, 曲宁, 吴群燕, 张红星, 石伟群, 潘清江. 二价双核铀聚吡咯配合物结构设计和铀-铀多重键的理论研究[J]. 化学学报, 2017, 75(5): 457-463.
[10]	李磊, 贾桂霄, 王晓霞, 吴铜伟, 宋希文, 安胜利. 基于缺陷曲率对含有V₁~V₄空位(5,5)单壁碳纳米管[1+1]和[2+1]加成反应的第一性原理研究[J]. 化学学报, 2017, 75(3): 284-292.
[11]	赵思魏, 钟宇曦, 郭元茹, 张红星, 潘清江. 聚吡咯铀酰氧-酰亚胺配合物结构、振动光谱和基团交换反应的相对论密度泛函理论计算[J]. 化学学报, 2016, 74(8): 683-688.
[12]	吴其胜, 王子路, 王金兰. 单轴应变对石墨烯掺杂硼、氮、铝、硅、磷的影响与调控[J]. 化学学报, 2014, 72(12): 1233-1237.
[13]	孙小丽, 李吉来, 黄旭日, 孙家锺. Fe⁺与CH₃X (X=Cl, Br, I)反应的理论研究[J]. 化学学报, 2013, 71(05): 749-754.
[14]	黄晓, 谭莹, 许旋, 徐志广. 电场对杂金属串配合物[CuCuM(npa)₄Cl]⁺(M=Pt, Pd, Ni)结构影响的理论研究[J]. 化学学报, 2012, 70(18): 1979-1986.
[15]	仇毅翔, 王曙光. 三(五甲基环戊二烯基)稀土金属配合物(C₅Me₅)₃Ln (Ln=Sc, Y, La)的量子化学理论研究[J]. 化学学报, 2012, 70(18): 1930-1938.