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鉴于铁硫簇合物所具有的重要理论意义和实用价值,近年来人们对铁硫簇合物化学的研究产生了浓厚的兴趣。本论文开展了与唯铁氢化酶模拟研究相关的立方型Fe4S4簇合物,以及蝶状Fe2S2簇合物的合成、结构及性质研究,取得了以下创新性成果：
1.本论文总共合成6个新铁硫簇合物,其中3个立方型Fe4S4簇合物,3个蝶状Fe2S2簇合物。它们均经过元素分析、IR、1H NMR表征,部分化合物经31P NMR表征,还用X-射线衍射技术测定了其中1个模型物的单晶结构。
2.通过三巯基化合物TriSH3[2,4,6-三乙基-1,3,5-三(3’-巯基吲哚-1-甲基)苯]与Fe4S4骨架取代连接,得到了3个含有3:1不对称配位的新Fe4S4簇合物：[(n-Bu)4N]2[Fe4S4(TriS)(SEt)],[PPh4]2[Fe4S4(TriS)(SEt)]和[Et4N]2[Fe4S4(TriS)(t-BuS)]。它们均经过元素分析、IR、1H NMR表征。
3.通过N-官能团化的氮杂丙撑桥(ADT)类单蝶状模型物[(μ-SCH2)2NR]Fe2(CO)6(R=CH2CH2OH或CH2CH2Br)的直接羰基取代或者氧化脱羰取代反应,合成了3个新的含有膦配体的ADT类蝶状模型物[(μ-SCH2)2N(CH2CH2Br)]Fe2(CO)5PMe3,[(μ-SCH2)2N(CH2CH2Br)]Fe2(CO)5PPh2H和[(μ-SCH2)2N(CH2CH2OH)]Fe2(CO)4(PPh2H)2。除用元素分析和谱学表征外,还测定了代表物[(μ-SCH2)2N(CH2CH2Br)]Fe2(CO)5PPh2H的单晶分子结构。
4.研究ADT类模型物[(μ-SCH2)2N(CH2CH2OH)]Fe2(CO)4(PPh2H)2的电化学性质,并发现它具有催化HOAc质子生成氢气的功能。