Theoretical Investigations of Lu2C84: Unexpected Impact of Metal Electronic Configuration toward the Metal–Metal σ-Bond in Fullerene

化学 离子键合 金属 富勒烯 共价键 价(化学) 分子轨道 结晶学 自然键轨道 计算化学 密度泛函理论 分子 离子 有机化学 氧化物
作者
Hong Zheng,Hai-Ping Dang,Yaoxiao Zhao,Yong-Xin Gu,Mengyang Li,Qiaozhi Li,Xiang Zhao
出处
期刊:Inorganic Chemistry [American Chemical Society]
卷期号:59 (14): 10113-10122 被引量:8
标识
DOI:10.1021/acs.inorgchem.0c01241
摘要

Recent experimental works recovered multiformity of lutetium-involved dimetallofullerenes. On the basis of density functional theory (DFT) combined with statistical thermodynamic analyses, the relative stabilities of Lu2C84 dimetallofullerene were clarified. Besides the experimentally acknowledged Lu2@D2d(51591)-C84 and Lu2@C2v(51575)-C84, another four isomers metallofullerenes, Lu2@C1(51580)-C84, Lu2C2@Cs(39715)-C82, Lu2C2@C3v(39717)-C82, and Lu2C2@C2v(39718)-C82, are first proposed as thermodynamically stable structures. Interestingly, the geometric relationships among the pristine cages of stable Lu2C84 isomers through Stone-Wales transformation or C2 lose/insertion reveal important clues of the fullerene formation mechanism. The ionic interaction in the stable Lu2C84 isomers is revealed, and their valence states are Lu24+@C844- or (Lu2C2)4+@C824-. In the Lu2@C84 isomers, the results of frontier molecular orbital and natural bond orbital analyses suggest that a Lu-Lu single bond is formed, which is mainly composed of the 6s and 6p orbitals of the Lu atoms. Further analyses of the M2@C84 (M = Sc, Y, La, and Yb) structures disclose the importance of the electron configuration of metal element toward the formation of a single metal-metal bond in C84. Moreover, the covalent interaction between the Lu2 moiety and the C84 cages is disclosed, which is a supplement to the ionic model.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
脑洞疼应助JG采纳,获得10
1秒前
自由山槐发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
kyJYbs发布了新的文献求助10
2秒前
钙离子发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
4秒前
留胡子的代天完成签到,获得积分10
5秒前
甘乐发布了新的文献求助10
5秒前
小马甲应助xjp采纳,获得10
6秒前
6秒前
boli完成签到,获得积分20
6秒前
huxiaowen完成签到,获得积分10
7秒前
kyJYbs完成签到,获得积分10
8秒前
lynvin完成签到,获得积分10
8秒前
tttp发布了新的文献求助10
8秒前
代码小白发布了新的文献求助10
9秒前
英姑应助典雅的蜜粉采纳,获得10
10秒前
10秒前
10秒前
huxiaowen发布了新的文献求助10
10秒前
清爽笑翠完成签到 ,获得积分10
10秒前
夏惋清完成签到 ,获得积分0
11秒前
自由山槐完成签到,获得积分10
11秒前
wakao关注了科研通微信公众号
12秒前
吕明浩发布了新的文献求助10
14秒前
14秒前
1223发布了新的文献求助10
15秒前
酷波er应助Troyl采纳,获得10
16秒前
英姑应助唐笑采纳,获得10
17秒前
李健的粉丝团团长应助HL采纳,获得10
19秒前
冰魂应助科研通管家采纳,获得20
20秒前
英姑应助科研通管家采纳,获得10
20秒前
20秒前
爆米花应助科研通管家采纳,获得30
20秒前
今后应助科研通管家采纳,获得30
21秒前
21秒前
在水一方应助科研通管家采纳,获得10
21秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
21秒前
酷波er应助科研通管家采纳,获得10
21秒前
高分求助中
Encyclopedia of Mathematical Physics 2nd edition 888
Technologies supporting mass customization of apparel: A pilot project 600
材料概论 周达飞 ppt 500
Nonrandom distribution of the endogenous retroviral regulatory elements HERV-K LTR on human chromosome 22 500
Introduction to Strong Mixing Conditions Volumes 1-3 500
Optical and electric properties of monocrystalline synthetic diamond irradiated by neutrons 320
科学教育中的科学本质 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3806839
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3351563
关于积分的说明 10354783
捐赠科研通 3067340
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1684500
邀请新用户注册赠送积分活动 809737
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 765635