I. Cấu trúc diyl
Nghiên cứu tập trung vào cấu trúc diyl của các hệ phức nhóm 13, đặc biệt là các phức kim loại chuyển tiếp với phối tử Cp*. Cấu trúc diyl được phân tích thông qua các phương pháp hóa lượng tử, bao gồm tối ưu hóa hình học và phân tích liên kết. Các kết quả cho thấy sự ổn định của các phức này phụ thuộc vào sự tương tác giữa nguyên tố Y (B đến Tl) và vòng Cp*. Độ dài liên kết và góc liên kết được tính toán chi tiết, cho thấy sự khác biệt rõ rệt giữa các nguyên tố nhóm 13.
1.1. Phân tích cấu trúc
Phân tích cấu trúc diyl cho thấy các phức kim loại chuyển tiếp với phối tử Cp* có cấu trúc hình học đặc trưng. Các phức Fe-Y, Pd-Y và Pt-Y được tối ưu hóa ở mức lý thuyết BP86/def2-SVP, cho thấy độ dài liên kết M-Y dao động từ 1.8 Å đến 2.5 Å. Góc liên kết MYA (A là trung điểm của vòng Cp*) cũng được xác định, phản ánh sự ổn định của các phức này.
1.2. Tính chất liên kết
Tính chất liên kết của các phức diyl được phân tích thông qua phương pháp NBO và EDA-NOCV. Kết quả cho thấy sự tương tác σ và π giữa nguyên tố Y và vòng Cp* đóng vai trò quan trọng trong việc ổn định cấu trúc. Năng lượng phân ly liên kết (De) được tính toán, cho thấy sự khác biệt đáng kể giữa các nguyên tố nhóm 13.
II. Tính chất diyl
Tính chất diyl của các hệ phức nhóm 13 được nghiên cứu thông qua các phương pháp hóa lượng tử, bao gồm phân tích năng lượng orbital HOMO-LUMO và phân tích mật độ điện tích. Các kết quả cho thấy sự ổn định điện tử của các phức này phụ thuộc vào sự tương tác giữa nguyên tố Y và vòng Cp*. Năng lượng orbital HOMO và LUMO được tính toán, cho thấy sự khác biệt rõ rệt giữa các nguyên tố nhóm 13.
2.1. Phân tích năng lượng orbital
Phân tích năng lượng orbital HOMO và LUMO của các phức diyl cho thấy sự ổn định điện tử của các phức này. Năng lượng HOMO dao động từ -5.0 eV đến -7.0 eV, trong khi năng lượng LUMO dao động từ -1.0 eV đến -3.0 eV. Sự khác biệt này phản ánh khả năng phản ứng của các phức với các tác nhân hóa học khác.
2.2. Phân tích mật độ điện tích
Phân tích mật độ điện tích của các phức diyl cho thấy sự phân bố điện tích trên nguyên tố Y và vòng Cp*. Kết quả cho thấy sự tích điện âm trên nguyên tố Y và tích điện dương trên vòng Cp*, phản ánh sự tương tác cho-nhận giữa các nguyên tố này.
III. Hệ phức nhóm 13 và 14
Nghiên cứu tập trung vào hệ phức nhóm 13 và hệ phức nhóm 14, đặc biệt là các phức kim loại chuyển tiếp với phối tử ylidone. Hệ phức nhóm 13 được phân tích thông qua các phương pháp hóa lượng tử, bao gồm tối ưu hóa hình học và phân tích liên kết. Hệ phức nhóm 14 được nghiên cứu thông qua các phương pháp tương tự, cho thấy sự khác biệt rõ rệt giữa các nguyên tố nhóm 13 và 14.
3.1. Phức nhóm 13
Các phức nhóm 13 được phân tích thông qua phương pháp DFT, cho thấy sự ổn định của các phức này phụ thuộc vào sự tương tác giữa nguyên tố Y và vòng Cp*. Độ dài liên kết và góc liên kết được tính toán chi tiết, cho thấy sự khác biệt rõ rệt giữa các nguyên tố nhóm 13.
3.2. Phức nhóm 14
Các phức nhóm 14 được nghiên cứu thông qua các phương pháp tương tự, cho thấy sự khác biệt rõ rệt giữa các nguyên tố nhóm 13 và 14. Năng lượng phân ly liên kết (De) được tính toán, cho thấy sự ổn định của các phức này phụ thuộc vào sự tương tác giữa nguyên tố X và phối tử ylidone.
IV. Ylidone và tính chất hóa học
Nghiên cứu tập trung vào ylidone và tính chất hóa học của các hệ phức nhóm 14. Ylidone được phân tích thông qua các phương pháp hóa lượng tử, bao gồm tối ưu hóa hình học và phân tích liên kết. Các kết quả cho thấy sự ổn định của các phức này phụ thuộc vào sự tương tác giữa nguyên tố X và phối tử ylidone. Năng lượng phân ly liên kết (De) được tính toán, cho thấy sự khác biệt rõ rệt giữa các nguyên tố nhóm 14.
4.1. Phân tích cấu trúc ylidone
Phân tích cấu trúc ylidone cho thấy các phức kim loại chuyển tiếp với phối tử ylidone có cấu trúc hình học đặc trưng. Các phức M-XY (M là Mo, W; X là C đến Pb; Y là B đến Tl) được tối ưu hóa ở mức lý thuyết BP86/def2-SVP, cho thấy độ dài liên kết M-X dao động từ 1.8 Å đến 2.5 Å.
4.2. Tính chất hóa học
Tính chất hóa học của các phức ylidone được phân tích thông qua phương pháp NBO và EDA-NOCV. Kết quả cho thấy sự tương tác σ và π giữa nguyên tố X và phối tử ylidone đóng vai trò quan trọng trong việc ổn định cấu trúc. Năng lượng phân ly liên kết (De) được tính toán, cho thấy sự khác biệt đáng kể giữa các nguyên tố nhóm 14.
V. Mô hình hóa lượng tử và tính toán hóa học
Nghiên cứu sử dụng mô hình hóa lượng tử và tính toán hóa học để phân tích cấu trúc và tính chất của các hệ phức nhóm 13 và 14. Các phương pháp DFT và NBO được sử dụng để tối ưu hóa hình học và phân tích liên kết. Các kết quả cho thấy sự ổn định của các phức này phụ thuộc vào sự tương tác giữa nguyên tố Y và vòng Cp*.
5.1. Phương pháp DFT
Phương pháp DFT được sử dụng để tối ưu hóa hình học và tính toán năng lượng phân ly liên kết của các phức nhóm 13 và 14. Kết quả cho thấy sự ổn định của các phức này phụ thuộc vào sự tương tác giữa nguyên tố Y và vòng Cp*.
5.2. Phương pháp NBO
Phương pháp NBO được sử dụng để phân tích liên kết và mật độ điện tích của các phức nhóm 13 và 14. Kết quả cho thấy sự tương tác σ và π giữa nguyên tố Y và vòng Cp* đóng vai trò quan trọng trong việc ổn định cấu trúc.
