B2Au20/-/2-: 硼金团簇中的硼-硼多重键

doi:10.3866/PKU.WHXB201303152

物理化学学报 >> 2013, Vol. 29 >> Issue (06): 1219-1224.doi: 10.3866/PKU.WHXB201303152

B₂Au₂^0/-/2-: 硼金团簇中的硼-硼多重键

姚文志¹, 姚建斌², 李新宝¹, 李思殿³

1 华北水利水电学院, 环境与市政工程学院, 郑州 450011;
2 华北水利水电学院, 信息工程学院, 郑州 450011;
3 山西大学, 分子科学研究所, 太原 030001

收稿日期:2012-11-26 修回日期:2013-03-15 发布日期:2013-05-17
通讯作者: 姚文志 E-mail:yaowenzhi-1982@163.com
基金资助:
华北水利水电学院高层次人才科学研究基金(201114)资助项目

B₂Au₂^0/-/2-: Multiple Boron-Boron Bonds in Diboron Aurides

YAO Wen-Zhi¹, YAO Jian-Bin², LI Xin-Bao¹, LI Si-Dian³

1 Department of Environmental and Municipal Engineering, North China University of Water Conservancy and Electric Power, Zhengzhou 450011, Henan, P. R. China;
2 Department of Information Engineering, North China University of Water Conservancy and Electric Power, Zhengzhou 450011, Henan, P. R. China;
3 Institue of Molecular Science, Shanxi University, Taiyuan 030001, Shanxi, P. R. China

Received:2012-11-26 Revised:2013-03-15 Published:2013-05-17
Supported by:
The project was supported by the High-Level Experts Scientific Research Foundation of North China University ofWater Conservancy and Electric Power, China (201114).

摘要/Abstract

摘要：

采用密度泛函和波函数理论方法对B₂Au^20/-/2-的几何结构和电子结构进行研究. 计算结果表明阴离子B₂Au^2- ([Au-B B-Au]^-) (C_2h, ²A_u)和B₂Au^22- ([Au-B≡B-Au]^2-) (C_2h, ¹A_g)的基态结构均为线性结构, 即以含有多重键的BB单元(B B或B≡B)为中心, 两端各连接一个Au原子, 但两端的B－Au键不在同一直线上, 结构稍有变形; 而中性分子B₂Au₂ ([Au-B＝B-Au]) (D_∞h, ³Σ_g^-)的基态结构是以B＝B为中心, 两端各与一个Au原子相连的完美的线性结构. C_2h B₂Au^2-的单电子垂直剥离能和对称性伸缩振动频率的计算结果为实验表征提供依据.另外, 计算发现无机盐B₂Au₂Li₂结构中仍包含B≡B, 此结果一方面为其实验合成提供了可能性, 另一方面表明含有B≡B的B₂Au₂^2-结构极为稳定, 可作为结构单元存在于凝聚相中.

关键词: 硼金团簇, 从头计算法, 结构, 性质, 电子剥离能, 光电子能谱

Abstract:

A density functional theory (DFT) and wave function theory investigation on the structures and electronic properties of B₂Au₂^0/-/2- clusters has been performed. Both the doublet B₂Au^2- ([Au-B B-Au]^-) (C_2h, ²A_u) and the singlet B₂Au₂^2- ([Au-B≡B-Au]^2-) (C_2h, ¹A_g) have distorted linear ground-state structures containing a multiply bonded BB core (B B or B≡B) terminated by two Au atoms, while neutral B₂Au₂ ([Au-B＝B-Au]) (D_∞h, ³Σ_g^-) has a perfect linear geometry. One-electron detachment energies and symmetrical stretching vibrational frequencies were calculated for C_2h B₂Au^2- facilitate their future characterizations. A neutral salt of B₂Au₂Li₂ with an elusive B≡B triple bond is predicted, which is a possible target for experiments. The high stability of B₂Au₂^2- suggests that it may exist as a viable building block in the condensed phase.

Key words: Boron auride cluster, Ab initio calculation, Structure, Property, Electron detachment energy, Photoelectron spectroscopy

姚文志, 姚建斌, 李新宝, 李思殿. B₂Au₂^0/-/2-: 硼金团簇中的硼-硼多重键[J]. 物理化学学报, 2013, 29(06), 1219-1224. doi: 10.3866/PKU.WHXB201303152

YAO Wen-Zhi, YAO Jian-Bin, LI Xin-Bao, LI Si-Dian. B₂Au₂^0/-/2-: Multiple Boron-Boron Bonds in Diboron Aurides[J]. Acta Phys. -Chim. Sin. 2013, 29(06), 1219-1224. doi: 10.3866/PKU.WHXB201303152

链接本文: https://www.whxb.pku.edu.cn/CN/10.3866/PKU.WHXB201303152

https://www.whxb.pku.edu.cn/CN/Y2013/V29/I06/1219

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B₂Au₂^0/-/2-: 硼金团簇中的硼-硼多重键

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