研究生: |
龔昌鴻 |
---|---|
論文名稱: |
碲三鐵羰基化合物與無機及有機試劑之反應、理論計算、導電度和紫外/可見光譜探討 |
指導教授: | 謝明惠 |
學位類別: |
碩士 Master |
系所名稱: |
化學系 Department of Chemistry |
論文出版年: | 2009 |
畢業學年度: | 97 |
語文別: | 中文 |
論文頁數: | 151 |
中文關鍵詞: | 聚合物 |
論文種類: | 學術論文 |
相關次數: | 點閱:90 下載:0 |
分享至: |
查詢本校圖書館目錄 查詢臺灣博碩士論文知識加值系統 勘誤回報 |
1. Te─Fe─Cu─pyridine 系統
合成 TeFe3(CO)9Cu2(CH3CN)2 (1) 作為前驅物,以不單離的方法分別與不同碳鏈的 pyridine (dpy, H2bpe, bpe, tmdpy) 反應,可自組裝生成一系列新穎的有機金屬羰基化合物 {TeFe3(CO)9}2Cu4(bpe)3(MeCN)2 (4)、[TeFe3Cu2(tmdpy)]2 (6) 和一維 Z 字型聚合物 [{TeFe3(CO)9}2Cu4(dpy)3] (2) 與二維網狀聚合物[Te2Fe6(CO)18Cu4(H2bpe)5] (3)。若將反應溶劑由 THF 換成 CH3CN,則可合成出另一種二維網狀聚合物 [Te2Fe6(CO)18Cu4(bpe)5] (5) 和 [{Te2Fe6(CO)18Cu2(tmdpy)}{Cu2(tmdpy)4}] (7)。聚合物 3 和 5 具有相似的構形,且化合物 4 可外加 bpe 來取代本身的 CH3CN 配位,進一步轉換成聚合物 5。上述一系列新合成的產物在固態 UV/Vis 光譜皆表現較 [Et4N]2[TeFe3(CO)9] 有紅位移 (red shift) 的現象,而更具有半導體特性。
2. Te─Fe─Ag 系統
將 [Et4N]2[TeFe3(CO)9] 和 AgNO3 溶於 CH3CN 中反應,當莫耳比為 2:1 可合成出單銀化合物 [Et4N]3[{TeFe3(CO)9}2Ag],比例為 1:1 可合成出結構更大的三銀化合物 [Et4N]3[{TeFe3(CO)9}3Ag3]。單銀化合物能與 [Et4N]2[TeFe3(CO)9] 反應進行擴核;三銀化合物與 AgNO3 可進行降級反應使得兩化合物具有結構互換的關係。並且兩化合物在 UV/Vis 光譜表現比 [Et4N]2[TeFe3(CO)9] 有藍位移 (blue shift) 的現象。
3. Te─Fe─Ag─Ph2(CH2)nPh2 系統
將 [Ag(CH3CN)4][PF4]有機磷試劑 Ph2(CH2)nPh2 (n = 1, dppm; n = 3, dppp) 和 [Et4N]2[TeFe3(CO)9] 以當量比 3:1:2 進行反應,可生成團簇化合物 [Et4N][Te2Fe6(CO)18Ag3(dppm)] 和 [Et4N][Te2Fe6(CO)18Ag3(dppp)]。比較兩者結構發現當有機磷試劑的碳鏈越長,產物結構會傾向開放型態。UV/Vis 光譜分析顯示:兩者的吸收曲線與 [Et4N]2[TeFe3(CO)9] 相比有藍位移 (blue shift) 的現象。
針對上述新開發的一系列結構,其反應機構、物性、化性與 UV/Vis 光譜分析,皆利用密度泛函數理論 (Density Functional Theory) 之 B3LYP 層級,進行理論計算研究,以作為實驗結果的佐證與解釋。
(1) Shieh, M.; Ho, C.-H.; Sheu, W.-S.; Chen, B.-G.; Chu, Y.-Y.; Miu, C.-Y.; Liu, H. L.; Shen, C.-C. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 14114.
(2) (a) Comprehensive Supramolecular Chemistry; Lehn, J.-M., Atwood, J. L., Davies, J. E. D., MacNicol, D. D., Vo¨gtle, F., Eds.; Pergamon: Oxford, 1996. (b) Leininger, S.; Olenyuk, B.; Stang, P. J. Chem. Rev. 2000, 100, 853. (c) Gianneschi, N. C.; Masar, M. S., III; Mirkin, C. A. Acc. Chem. Res. 2005, 38, 825. (d) Glasson, C. R. K.; Lindoy, L. F.; Meehan, G. V. Coord. Chem. ReV. 2008, 252, 940. (e) Bai, J.; Virovets, A. V.; Scheer, M. Science 2003, 300, 781. (f) Selby, H. D.; Roland, B. K.; Zheng, Z. Acc. Chem. Res. 2003, 36, 933.
(3) (a) Yin, P.; Gao, S.; Zheng, L.-M.; Xin, X.-Q. Chem. Mater. 2003, 15, 3233. (b) Wang, S.; Zuo, J.-L.; Gao, S.; Song, Y.; Zhou, H.-C.; Zhang, Y.-Z.; You, X.-Z. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 8900. (c) Yuan, M.; Gao, S.; Sun, H.-L.; Su, G. Inorg. Chem. 2004, 43, 8221. (d) Liu, T.-F.; Fu, D.; Gao, S.; Zhang, Y.-Z.; Sun, H.-L.; Su, G.; Liu, Y.-J. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 13976. (e) Zhang, W.-H.; Song, Y.-L.; Wei, Z.-H.; Li, L.-L.; Huang, Y.-J.; Zhang, Y.; Lang, J.-P. Inorg. Chem. 2008, 47, 5332. (f) Ren, Z.-G.; Yang, J.-Y.; Song, Y.-L.; Li, N.-Y.; Li, H.-X.; Chen, Y.; Zhang, Y.; Lang, J.-P. Dalton Trans. 2009, 2578. (g) Huang, Y.-J.; Song, Y.-L.; Chen, Y.; Li, H.-X.; Zhang, Y.; Lang, J.-P. Dalton Trans. 2009, 1411. (h) Tanaka, Y.; Katagiri, H.; Furusho, Y.; Yashima, E. Angew. Chem., Int. Ed. 2005, 44, 3867. (i) Sugimoto, T.; Suzuki, T.; Shinkai, S.; Sada, K. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 270. (j) Goto, H.; Katagiri, H.; Furusho, Y.; Yashima, E. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 7176. (k) Zhang, W.-H.; Song, Y.-L.; Zhang, Y.; Lang, J.-P. Cryst. Growth Des. 2008, 8, 253. (l) Che, C.-M.; Xia, B.-H.; Huang, J.-S.; Chan, C.-K.; Zhou, Z.-Y.; Cheung, K.-K. Chem. Eur. J. 2001, 7, 3998. (m) Shi, S. In Optoelectronic Properties of Inorganic Compounds; Roundhill, D. M., Fackler, J. P., Jr., Eds.; Plenum Press: New York, 1998.
(4) (a) Bu, X. H.; Tong, M. L.; Chang, H. C.; Kitagawa, S.; Batten, S. R. Angew. Chem., Int. Ed. 2004, 43, 192. (b) Evans, O. R.; Lin, W. Acc. Chem. Res. 2002, 35, 511. (c) Férey, G.; Serre, C.; Mellot-Draznieks, C.; Millange, F.; Surble, S.; Dutour, J.; Margiolaki, I. Angew. Chem., Int. Ed. 2004, 43, 6296. (d) Rao, C. N. R.; Natarajan, S.; Vaidhyanathan, R. Angew. Chem., Int. Ed. 2004, 43, 1466. (e) Zhao, B.; Cheng, P.; Dai, Y.; Cheng, C.; Liao, D. Z.; Yan, S. P.; Jiang, Z. H.; Wang, G. L. Angew. Chem., Int. Ed. 2003, 42, 934. (f) Zhao, B.; Cheng, P.; Chen, X. Y.; Cheng, C.; Shi, W.; Liao, D. Z.; Yan, S. P.; Jiang, Z. H. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 3012. (g) Xiong, R.; You, X.; Abrahams, B. F.; Xue, Z.; Che, C. Angew. Chem., Int. Ed. 2001, 40, 4422. (h) Hill, R. J.; Long, D. L.; Champness, N. R.; Hubberstey, P.; Schröder, M. Acc. Chem. Res. 2005, 38, 337. (i) Eddaoudi, M.; Moler, D. B.; Li, H. L.; Chen, B. L.; Reineke, T. M.; O'Keeffe, M.; Yaghi, O. M. Accounts Chem. Res. 2001, 34, 319. (j) Y Pan Z., Xu J., Zheng H., Huang K., Li Y., Guo Z. Inorg. Chem. 2009, 48, 5772.
(5) (a) Femoni, C.; Iapalucci, M. C.; Kaswalder, F.; Longoni, G.; Zacchini, S. Coord. Chem. Rev. 2006, 250, 1580. (b) Femoni, C.; Kaswalder, F.; Iapalucci, M. C.; Longoni, G.; Zacchini, S. Chem. Commun. 2006, 2135. (c) Johnson, B. P.; Dielmann, F.; Balázs, G.; Sierka, M.; Scheer, M. Angew. Chem., Int. Ed. 2006, 45, 2473. (d) Scheer, M.; Gregoriades, L.; Bai, J.; Sierka, M.; Brunklaus, G.; Eckert, H. Chem. Eur. J. 2005, 11, 2163. (e) Bai, J.; Leiner, E.; Scheer, M. Angew. Chem., Int. Ed. 2002, 41, 783. (f) Plečnik, C. E.; Liu, S.; Chen, X.; Meyers, E. A.; Shore, S. G. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 204. (g) Shieh, M.; Hsu, M.-H.; Sheu, W.-S.; Jang, L.-F.; Lin, S.-F.; Chu, Y.-Y.; Miu, C.-Y.; Lai, Y.-W.; Liu, H.-L.; Her, J. L. Chem. Eur. J. 2007, 13, 6605.
(6) (a) Klüfers, P. Angew. Chem., Int. Ed. Engl. 1985, 24, 70. (b) Nakajima, T.; Ishiguro, A.; Wakatsuki, Y. Angew. Chem., Int. Ed. 2001, 40, 1066. (c) Shieh, M.; Liou, Y.; Hsu, M.-H.; Chen, R.-T.; Yeh, S.-J.; Peng, S.-M.; Lee, G.-H. Angew. Chem., Int. Ed. 2002, 41, 2384. (d) Femoni, C.; Kaswalder, F.; Iapalucci, M. C.; Longoni, G.; Mehlsta¨ubl, M.; Zacchini, S.; Ceriotti, A. Angew. Chem., Int. Ed. 2006, 45, 2060. (e) Masciocchi, N.; Moret, M.; Cairati, P.; Ragaini, F.; Sironi, A. J. Chem. Soc., Dalton Trans. 1993, 471.
(7) (a) Femoni, C.; Iapalucci, M. C.; Kaswalder, F.; Longoni, G.; Zacchini, S. Coord. Chem. Rev. 2006, 250, 1580. (b) Shieh, M.; Miu, C.-Y.; Lee, C.-J.; Chen, W.-C.; Chu, Y.-Y.; Chen, H.-L. Inorg. Chem. 2008, 47, 11018.
(8) (a) Xu, Z. Coord. Chem. Rev. 2006, 250, 2745. (b) Turner, D. L.; Vaid, T. P.; Stephens, P. W.; Stone, K. H.; DiPasquale, A. G.; Rheingold, A. L. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 14. (c) Barre`s, A.-L.; El-Ghayoury, A.; Zorina, L. V.; Canadell, E.; Auban-Senzier, P.; Batail, P. Chem. Commun. 2008, 2194. (d) Tadokoro, M.; Yasuzuka, S.; Nakamura, M.; Shinoda, T.; Tatenuma, T.; Mitsumi, M.; Ozawa, Y.; Toriumi, K.; Yoshino, H.; Shiomi, D.; Sato, K.; Takui, T.; Mori, T.; Murata, K. Angew. Chem., Int. Ed. 2006, 45, 5144. (e) Rawling, T.; McDonagh, A. Coord. Chem. Rev. 2007, 251, 1128. (f) Kobel, W.; Hanack, M. Inorg. Chem. 1986, 25, 103. (g) Knecht, S.; Polley, R.; Hanack, M. Appl. Organomet. Chem. 1996, 10, 649. (h) Schneider, O.; Hanack, M. Chem. Ber. 1983, 116, 2088.
(9) 陳偉成,國立台灣師範大學碩士論文,2008。
(10) (a) Bachman, R. E.; Whitmire, K. H. Inorg. Chem. 1994, 33, 2527. (b) Roof, L. C.; Smith, D. M.; Drake, G. W.; Pennington, W. T.; Kolis, J. W. Inorg. Chem. 1995, 34, 337. (c) Shieh, M.; Chen, P.-F.; Tsai, Y.-C.; Shieh, M.-H.; Peng, S.-M.; Lee, G.-H. Inorg. Chem. 1995, 34, 2251.
(11) (a) Kubas, G. J. Inorg. Synth. 1979, 19, 90. (b) Simmons, M. G.; Merrill, C. L.; Wilson, L. J.; Bottomley, L. A.; Kadish, K. M. J. Chem. Soc., Dalton Trans. 1980, 1827.
(12) 何佳樺,未發表之結果。
(13) 柯威名,未發表之結果。
(14) 黃宇薪,國立台灣師範大學碩士論文,2008。
(15) Zhang, W.-H.; Song, Y.-L.; Ren, Z.-G.; Li, H.-X.; Li, L.-L.; Zhang, Y.; Lang, J.-P. Inorg. Chem. 2007, 46, 6647.
(16) Wei, Z.-H.; Li, H.-X.; Cheng, M.-L.; Tang, X.-Y.; Chen, Y.; Zhang, Y.; Lang, J.-P. Inorg. Chem. 2009, 48, 2808.
(17) Chen, J.-X.; Tang, X.-Y.; Chen, Y.; Zhang, W.-H.; Li, L.-L.; Yuan, R.-X.; Zhang, Y.; Lang, J.-P. Cryst. Growth Des. 2009, 9, 1461.
(18) 李育瑋,未發表之結果。
(19) Shriver, D. F.; Drezdon, M. A. The Manipulation of Air-Sensitive Compounds; Wiley-VCH Publishers: New York, 1986.
(20) Wooten, F. Optical Properties of Solid; Academic Press: New York, 1972.
(21) (a) Liu, H. L.; Tanner, D. B.; Pullen, A. E.; Abboud, K. A.; Reynolds, J. R. Phys. Rev. B 1996, 53, 10557. (b) Liu, H. L.; Chou, L.-K.; Abboud, K. A.; Ward, B. H.; Fanucci, G. E.; Granroth, G. E.; Canadell, E.; Meisel, M. W.; Talham, D. R.; Tanner, D. B. Chem. Mater. 1997, 9, 1865.
(22) Blessing, R. H. Acta Crystallogr. Sect. A 1995, 51, 33.
(23) Sheldrick, G. M. SHELXL97, version 97-2; University of Göttingen: Germany, 1997.
(24) Frisch, M. J.; Trucks, G. W.; Schlegel, H. B.; Scuseria, G. E.; Robb, M. A.; Cheeseman, J. R.; Montgomery, Jr., J. A.; Vreven, T.; Kudin, K. N.; Burant, J. C.; Millam, J. M.; Iyengar, S. S.; Tomasi, J.; Barone, V.; Mennucci, B.; Cossi, M.; Scalmani, G.; Rega, N.; Petersson, G. A.; Nakatsuji, H.; Hada, M.; Ehara, M.; Toyota, K.; Fukuda, R.; Hasegawa, J.; Ishida, M.; Nakajima, T.; Honda, Y.; Kitao, O.; Nakai, H.; Klene, M.; Li, X.; Knox, J. E.; Hratchian, H. P.; Cross, J. B.; Bakken, V.; Adamo, C.; Jaramillo, J.; Gomperts, R.; Stratmann, R. E.; Yazyev, O.; Austin, A. J.; Cammi, R.; Pomelli, C.; Ochterski, J. W.; Ayala, P. Y.; Morokuma, K.; Voth, G. A.; Salvador, P.; Dannenberg, J. J.; Zakrzewski, V. G.; Dapprich, S.; Daniels, A. D.; Strain, M. C.; Farkas, O.; Malick, D. K.; Rabuck, A. D.; Raghavachari, K.; Foresman, J. B.; Ortiz, J. V.; Cui, Q.; Baboul, A. G.; Clifford, S.; Cioslowski, J.; Stefanov, B. B.; Liu, G.; Liashenko, A.; Piskorz, P.; Komaromi, I.; Martin, R. L.; Fox, D. J.; Keith, T.; Al-Laham, M. A.; Peng, C. Y.; Nanayakkara, A.; Challacombe, M.; Gill, P. M. W.; Johnson, B.; Chen, W.; Wong, M. W.; Gonzalez, C.; Pople, J. A. Gaussian 03, Revision B.04; Gaussian, Inc.: Wallingford, CT, 2004.
(25) (a) Becke, A. D. J. Chem. Phys. 1993, 98, 5648. (b) Becke, A. D. J. Chem. Phys. 1992, 96, 2155. (c) Becke, A. D. J. Chem. Phys. 1992, 97, 9173.
(26) Lee, C.; Yang, W.; Parr, R. G. Phys. Rev. 1988, B37, 785.
(27) Wiberg, K. B. Tetrahedron 1968, 24, 1083.
(28) (a) Reed, A. E.; Weinhold, F. J. Chem. Phys. 1983, 78, 4066. (b) Reed, A. E.; Weinstock, R. B.; Weinhold, F. J. Chem. Phys. 1985, 83, 735.
(29) Reed, A. E.; Curtiss, L. A.; Weinhold, F. Chem. Rev. 1988, 88, 899.