低价钙中氮的络合与还原(Science 2021)

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最近埃尔朗根-纽伦堡大学S. Harder课题组、马尔堡菲利普大学G. Frenking课题组、南京工业大学赵莉莉教授课题组等,报道了在氮气(N2)下以LCa-CaL(其中L为β—酮二亚胺配体)的形式制备低价CaI络合物的尝试,使LCa(N2)CaL分离,并对其进行晶体学表征。 该络合物中的N22-阴离子,在大多数情况下可作为一种非常有效的双电子供体。因此该研究的目标是将LCa(N2)CaL作为低价CaI络合物LCa-CaL的合成子。N22-阴离子也可以质子化为二氮烯(N2H2),然后歧化为肼和N2。研究组讨论了Ca d轨道在N2活化中的作用。     本文与赵老师2018年在Science上的文章 Observation of alkaline earth complexes M(CO)8 (M = Ca, Sr, or Ba) that mimic transition metals, Science 361, 912–916 (2018)一样,使用了AMS中ADF的EDA-NOCV功能,分析络合成键中金属d轨道的作用,并对轨道作用能、泡利排斥能、静电作用能进行了分析。   参考文献 Dinitrogen complexation and reduction at low-valent calcium, Rösch et al., Science 371, 1125–1128 (2021)   相关教程 EDA-NOCV功能案例(配位键作用):配合物的EDA-NOCV分析(Science 2018)

ADF Highlight:能量简并驱动锕系共价成键(JACS, 2018)

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文献资料:Jing Su, Enrique R. Batista, Kevin S. Boland, Sharon E. Bone, Joseph A. Bradley, Samantha K. Cary, David L. Clark, Steven D. Conradson, Alex S. Ditter, Nikolas Kaltsoyannis, Jason M. Keith, Andrew Kerridge, Stosh A. Kozimor, Matthias W. Löble, Richard L. Martin, Stefan G. Minasian, Veronika Mocko, Henry S. La Pierre, Gerald T. Seidler, David […]

BAND Highlight:通过对扩展系统的能量分解分析,推导分子、表面和固体的成键概念(WIREs Comput. Mol. Sci., 2018)

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文献资料:Lisa Pecher, Ralf Tonner, Deriving bonding concepts for molecules, surfaces, and solids with energy decomposition analysis for extended systems, WIREs Comput. Mol. Sci., 2018 化学键的概念,如共价键、离子性、泡利排斥、共享电子,或施主-受体键,是对我们丰富的化学知识进行归纳,以及预测新反应活性的重要工具。电子结构分析为理解这些概念的根源提供了基础。能量分解分析(EDA)是一种成熟的分子分析方法,最近在表面和固体中得到了应用,被称为周期性EDA(pEDA)。本文概述了该方法的基础和应用,该方法可用于推导成键的概念。在分子和固体化学中,用于研究分子与表面的吸附和反应(例如有机分子与半导体表面的相互作用)。基于电子结构分析和定量方法的支持,我们证明了类似键的概念可以应用在不同的化学环境中。 BAND中的pEDA方法已经被成熟地应用。

ADF Highlight:钙锶钡配合物也遵守18电子规则(Science, 2018)

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文献资料:Xuan Wu,  Lili Zhao,  Jiaye Jin,  Sudip Pan, Wei Li,  Xiaoyang Jin,  Guanjun Wang,  Mingfei Zhou, Gernot Frenking, Observation of alkaline earth complexes M(CO)8 (M = Ca, Sr, or Ba) that mimic transition metals, Science 361, 912–916 (2018) 碱土金属钙(Ca)、锶(Sr)和钡(Ba)主要通过nS和nP价轨道进行化学键合(其中n为主量子数)。复旦大学周鸣飞老师课题组和南京工业大学Gernot Frenking与赵莉莉老师课题组报道了八配位羰基配合物M(CO)8(其中M=Ca,Sr或Ba)在低温氖基质中的分离和光谱表征。对这些立方Oh对称配合物的电子结构分析表明,M-CO键主要来自[M(dπ)]→(CO)8 π的反馈作用,从而解释了C-O伸缩频率的强烈红移。还制备了相应的自由基阳离子气相配合物,并通过质量选择红外光解光谱对配合物进行了表征,证实其遵守过渡金属化学有关的18电子规则。   本文使用了一种非常强大的研究化学成键细节的工具:ADF中的EDA-NOCV功能(在BAND模块中,该功能对周期性体系同样适用)。   EDA功能将金属与配体之间的相互作用能,分解为泡利排斥、静电作用、轨道作用,并得到分子轨道与碎片轨道之间的关系,而NOCV功能将轨道作用更详细地分解到具体的一对对相互作用的轨道中。   NOCV分析表明,M-CO键主要来自[M(dπ)]→(CO)8 π的反馈作用:   相关中文教程: ETS-NOCV功能案例:开壳层、闭壳层、环状结构 ETS-NOCV功能案例:二聚体能量分解(EDA)中轨道作用、电子在片段轨道间转移的分解 键能分解(EDA) NOCV理论