2025-06-22 19:19来源:本站
由于Agn3是在气体相和溶液中均合成Polyazides35和卤素叠氮化物的出色试剂37,38,因此我们建议AGN3与XN3(X =卤素)的反应是对N6的可行途径(图1B)。在室温下,在降低压力下,在降压下通过固体AGN3将气态CL2流动在石英管或U-TRAP中进行反应(请参阅方法和补充图1中的“合成细节”部分)。除了已知的CLN3(参考文献39)和HN3(参考文献40)之外,记录了一组不同的频段,其中一组为2,076.6、2,049.0、1,177.6和642.1 cm -1(补充图2)。用436 nm的光照射矩阵后(图2a中间迹线和补充图3),所有频带都消失了。但是,新观察到的红外带的分解速率与归因于CLN3的分解率不同(补充图4和5)。辐照后在差异频谱中检测到的氯硝烯(CLN)以外,没有其他可见产品。此外,当使用BR2而不是Cl2时检测到相同的条带,表明未识别的物种不含卤素(图2A上痕迹和补充图6)。同样,BRN3不会在436 nm辐射上分解,从而提供了尚未确定的物种的清洁分解光谱。
在2,076.6 cm -1处的密集振动带与等电位N3 – NCO中叠氮化物部分的不对称拉伸带(2,099.1 cm -1,ar ar矩阵)41进行比较。与CCSD(T)/CC-PVTZ处计算的谐波振动相比,上面指出的四个频段可以归因于N6,但在2,049.0 cm-1的中等强度的频带中,尽管它与光溶后的其他频带一起消失,但在光分析后消失(补充图4和7)。为了在2,049.0 cm-1处确定频带的起源,在B3LYP/DEF2-TZVP上计算出肛门振动频率(补充表1)。该分析表明,该频段源自基本原理ν8(Ag对称N3N4拉伸模式)和ν9(BU非对称N3N2N1伸展模式)的组合。基本ν11的实质性非谐强度贡献(219 km mol -1;补充表2)在2,143.5 cm -1和ν8+ν9组合的基本原理上明显强,表明组合ν8+ν9的组合通过Fermi Resonance通过Fermi Resonance通过Fermi Resonance从相邻的基础上获得了反应。
为了确认我们的分配,使用AG15N14N14N进行了同位素标记实验。Three groups of distinct peaks can be discerned in the infrared spectra (Fig. 2c and Supplementary Fig. 8), indicating the presence of two N3 moieties in the molecule, which can be attributed to three types of isotopomer (1a: 15NNNNN15N, 1b: 15NNN15NNN, 1c: NN15N15NNN), respectively.特别是,在1B中的未对称同位素取代从C2H降低到CS。计算描述终端(N1或N6)和内部(N3或N4)15N取代主要影响N3部分N3部分的终端(ν11)和内部不对称拉伸振动(ν9)。这导致了ν8+ν9组合的红移和从1a到1C的基本的ν11的蓝光,从而导致它们的逐渐分离。1a中的ν8+ν9组合和ν11的强度比接近1:1,比1C中的强度比(约1:17)高得多。这些发现与密度功能理论计算得出的非谐态红外强度(补充表3)吻合,这归因于ν8+ν9组合的紧密距离与1A中强的强大ν11基础,从而导致Fermi共振和VELSA在1C中的增加。从统计上讲,三个同位素的预期比率应为1a:1b:1b = 1:2:1,这反映在实验光谱中观察到的基本ν7中(图3)。此外,在1C(107 km mol -1;补充表3)中的计算强度高于1A(92 km mol -1)和1B(98 km mol -1)中的计算强度,这与在1A和1B(大约1:1:1:2)中观察到的强度比(98 km mol -1)相匹配。实验观察到的强度与这些发现一致,并且比1C中的ν9强度略高。
为了探索N6的固有稳定性,我们还在室温下准备了整洁的N6,并在液氮温度(77 K)的情况下将其凝结为矩阵窗口表面的膜,而无需将Argon用作宿主气体。这种N6膜的辐照产生了非常相似的光谱变化,如10 K时氩矩阵中观察到的变化(图2B和补充图9)。也就是说,在液氮的温度下,整洁的N6足够稳定,以允许其直接识别。
N6的UV-VIS光谱提供了进一步的证据。在BR2与AGN3的反应产物的436 nm辐照6分钟后,我们观察到了190和249 nm的过渡的消失,并且与红外实验一致,没有出现新的过渡(图3)。所有过渡都与在[TD-B3LYP/DEF2-TZVP]计算的N6(F = 0.8512)和248 nm(F = 0.0078)时N6的电子激发值良好相关。此外,计算显示在422 nm处的弱电子激发(f = 0.0004),对应于π→π*过渡,这与观察到的光化学很好。