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科普贴•簇意盎然

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化学真是奇妙,让这世界更加美丽了。有机化学在不断的发展,各种奇奇怪怪的高分子一日一日的被合成。但是,碳终究只是一种元素,再鬼斧神工的有机物也比不上无机世界猛烈的金属簇。什么是金属簇?这里是定义:金属原子簇,通常指3个或3个以上的金属原子直接键合,组成以分立多面体骨架为特征的分子或离子;金属原子簇化学的研究开始于上世纪60年代,由于这类化合物的键型和结构特殊;某些簇合物还有特殊的催化活性、生物活性和导电性能,无论在理论研究还是在实际应用方面,都极为重要,所以从那时起,发展速度一直很快。有趣的是,金属簇一般结构都非常可怕,比如下面这个:


来自iPhone客户端1楼2014-12-25 22:05回复
    额,这个是比较变态的了…当然还有比较友善的,比如这个


    来自iPhone客户端2楼2014-12-25 22:08
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      还有这个


      来自iPhone客户端3楼2014-12-25 22:09
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        当然,在水了两个简单簇后,其实大多还是比较复杂,结构难研究的


        来自iPhone客户端4楼2014-12-25 22:09
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          关于第一个簇还有一个大神出的题目噢,做出来有奖
          一个正二十面体嵌套于正十二面体内,两者几何中心及各对称元素互相重合。又有正十二面体的棱长为正二十面体棱长的1.15倍,求内层正二十面体的某一顶点与其最近的正十二面体的顶点间的距离


          来自iPhone客户端5楼2014-12-25 22:12
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            水了这么多…让我们回到正题。研究这些簇的结构,我们不得不借助各种各样的物理手段,这个要科普找@天堂み劇終℡ ,我不懂。研究金属簇,给无机化学的地位提升无法言喻。于是我就准备开个帖子,科普(shui)一下有关的内容,让大家一起欣赏美丽的金属簇


            来自iPhone客户端6楼2014-12-25 22:16
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              IP属地:广东来自iPhone客户端7楼2014-12-25 22:36
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                当然了,发这个帖子也可以显示出我从不水帖,不像某些强者,又水有虚伪


                来自iPhone客户端8楼2014-12-25 22:37
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                  不水了,下面开始讲点东西,注意:资料转自化吧。金属原子簇(MetalClustersCompounds)指的是金属原子之间相互成键形成的多核化合物,这个定义比较老旧,不过也接近现在的定义(对于Clusters的定义,Cotton指出:“A group of the same or similar elements gathered oroccurringclosely together)。有据可查的最早的金属原子簇合物的合成是1858年的Roussin`ssalt,即K[Fe4S3(NO)7]和K[Fe2S2(NO)4],这一全新的化合物被以其合成者的名字命名,为陆森黑盐和陆森红盐。这种盐是通过一锅法合成的。不过当时的研究尚不充分,也比较冷门,长久以来都未能搞清楚其结构。后来,卢嘉锡和林慰桢指出,黑盐阴离子是由红盐阴离子作为一个蔟单元的生成后二倍缩聚形成的。转入1935年,Brosset报道了一种钨簇合物,其阴离子为W2Cl9(3-),阳离子为K+,W—W键长为240pm,略小于W的金属原子半径之和(W单质中W—W键为275pm)。1938年,合成了Fe2(CO)9,经测定其结构来说铁原子间距小于铁原子半径之和。后来进入二十世纪六十年代,F·A·Cotton和T·E·Haos对金属原子簇合物的定义是:“含有直接而明显键合的两个或以上的金属原子的化合物”。美国化学文摘CA的索引中提出,原子簇化合物是含有三个或三个以上互相键合或极大部分互相键合的金属原子的配位化合物。这个阶段,原子簇合物终于开始了重视性的研究。
                  对金属原子簇合物的合成,在这个阶段也取得了较大的进步。如以很一般的底料,通入常见的保护气如氮气、氢气等,就可以达到一个魔幻化的合成效果。这个合成馆长也说过。以Rh4(CO)12为底物在异丙醇中转化为了两种不同保护气氛下的产物。两个产物的产率都在50%左右。
                  还有诸如一些含羰基的多核化合物的合成,这些化合物往往是随着核数增加相应增加电子的不定域性,呈现出各种色彩。羰基簇中的羰基一般来说可以有两种不同的方式与金属相结合:其一是CO分子以碳原子端基方式,其二是CO分子以桥基方式、面桥基方式与两个或更多个金属相联。奇异的是,在很多金属羰基簇中,羰基的位置和配位形态可以交换转化,不得不说是科学的奇妙。如下图。


                  来自iPhone客户端9楼2014-12-25 23:07
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                    如上面的第二个图,是五核心的金属羰基簇。(a)的金属核是Ni,(b)的金属核是Fe。黑色小球代表金属原子,白色代表羰基。灰色带线条小球代表碳原子。(a)向大家展示了一种多核镍羰基簇合物阴离子的结构。(b)则是一种铁羰基簇合物Fe5(CO)15C。
                    羰基簇的金属核数目不断被后人所累加上去,这种庞大的团簇分子展示出一种磅礴的美感,其结构上的完美协调和对价键轨道的巧妙运用让人无不叹为观止。下图就是七核心和八核心的羰基簇合物。


                    来自iPhone客户端10楼2014-12-25 23:09
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                      如图为七核心羰基铑簇合物阴离子。对过渡金属原子的配合也是无机化学的一个强大的课题。[图片]上图中(a)是八核心的羰基铑簇合物。右边的(b)是钴羰基配合物,也是八核心的。几乎已经让人眼花缭乱了。


                      来自iPhone客户端11楼2014-12-25 23:10
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                        困死了,先小睡一觉,明天起来接着更。


                        来自iPhone客户端12楼2014-12-25 23:11
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                          又长又臭


                          IP属地:广东来自Android客户端13楼2014-12-25 23:27
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                            又短又软 垃圾


                            14楼2014-12-26 11:23
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                              什么来的


                              IP属地:广东15楼2014-12-26 11:24
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