Molecular Clusters of the Main Group Elements pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:John Wiley & Sons Inc

作者:Driess, Matthias (EDT)/ Noth, Heinrich (EDT)

出品人:

页数:350

译者:

出版时间:

价格:190

装帧:HRD

isbn号码:9783527306541

丛书系列:

图书标签:

• Molecular Clusters
• Main Group Elements
• Cluster Chemistry
• Chemical Bonding
• Quantum Chemistry
• Spectroscopy
• Theoretical Chemistry
• Materials Science
• Inorganic Chemistry
• Computational Chemistry

好的，这是一份关于“Main Group Element Clusters: Synthesis, Structure, and Reactivity”的图书简介。 --- 图书名称：Main Group Element Clusters: Synthesis, Structure, and Reactivity 图书简介 本书全面深入地探讨了主族元素团簇化合物的合成化学、结构特点、理论表征及其反应活性。主族元素（包括硼、碳、硅、氮、磷、氧、硫等）的团簇化学是无机化学和材料科学交叉领域中一个充满活力且快速发展的分支。这些具有离散结构或多维骨架的化合物，不仅在基础化学原理研究中扮演着重要角色，更因其独特的电子结构和可调控的物理化学性质，在催化、储能、功能材料等前沿领域展现出巨大的应用潜力。 第一部分：基础理论与合成策略 本书首先奠定了理解主族团簇化学的理论基础。我们将详细介绍描述团簇分子结构和稳定性的关键理论模型，包括价键理论、分子轨道理论（MO）以及针对富电子或缺电子团簇的特殊轨道描述方法。重点讨论了电子亏缺的硼烷、硅烷簇以及富电子的锑、铋团簇的稳定化原理，例如Wade-Mingos规则在主族元素体系中的应用与局限性。 在合成策略方面，本书系统梳理了制备主族团簇化合物的主流方法。这包括： 1. 直接热解法与高能反应： 描述了如何通过高温或高能输入激活惰性主族元素前驱体，实现团簇的自组装或与金属配体的反应。 2. 金属媒介的还原偶联： 详细探讨了使用碱金属或稀土金属作为还原剂，促使主族元素单体（如 P₄、S₈ 或 SiCl₄）在溶剂中形成具有特定拓扑结构的团簇阴离子或阳离子。 3. “笼子”化学与功能化： 重点关注如何利用已知的骨架（如硅酸盐或硼酸盐）作为模板，通过取代反应或边缘修饰来构建新型功能化团簇。 4. 超原子概念的引入： 阐述了如何将主族团簇视为“超原子”，讨论了类金属或类卤素特性的团簇的构建，例如具有芳香性的 [B₁₂H₁₂]²⁻ 及其衍生物。 第二部分：关键团簇体系的结构与特性 本书的核心内容集中于几种最具代表性的主族团簇体系的深入剖析： A. 硼与硅团簇（Boron and Silicon Clusters）： 硼簇（如Dodecaborates, Polyboranes）因其结构的多样性和优异的热稳定性而备受关注。我们将详细分析其从“封闭”到“开放”结构的转变规律，并讨论如何通过取代（如碳或金属原子）来调控其电子密度和几何构型。对于硅团簇（如Silanes和Silicaborates），重点将放在它们在非质子溶剂中的稳定性、独特的硅-硅键合模式，以及作为硅化剂和半导体前驱体的潜力。 B. 磷与硫族团簇（Phosphorus and Chalcogen Clusters）： 磷团簇，尤其是白磷（P₄）的衍生结构，展示了极高的反应活性。本书将深入研究磷-磷键的断裂与重组过程，以及如何通过大位阻配体或金属中心的配位来稳定如 P₇³⁻ 或 P₅⁻ 等亚稳态团簇。硫族元素（S, Se, Te）团簇的化学则侧重于环状、链状和笼状结构的形成，特别是在固态化学和电化学储能中的应用，如多硫化物电池中的关键中间体。 C. 氮与卤素团簇（Nitrogen and Halogen Analogues）： 氮团簇化学相对挑战性更高，本书将讨论如何通过特殊的配位环境（如在低温或高压下）来诱导氮-氮键的形成，以及氮基团簇在能量材料中的潜在作用。此外，卤素团簇（如Cl₄²⁻）的生成、结构解析及其作为新型强氧化剂或配体的研究也将被纳入讨论范围。 第三部分：团簇的理论表征与反应活性 理论计算与表征： 详细介绍了现代光谱学技术（如固态NMR，特别是²⁹Si NMR, ¹¹B NMR）在解析团簇结构中的关键作用。同时，结合密度泛函理论（DFT）计算，解释了团簇的最高占据分子轨道（HOMO）和最低未占据分子轨道（LUMO）的性质，从而预测其酸碱性、氧化还原电位和反应位点。 反应化学与应用导向： 本部分聚焦于主族团簇的官能团化反应。讨论了团簇与有机分子、金属中心或聚合物基体的连接策略。重点案例包括： 1. 催化剂前驱体： 利用团簇结构中缺电子或富电子的位点作为催化活性中心，应用于小分子活化或有机合成反应。 2. 新型电子材料： 探讨了将团簇嵌入基质中（如MOFs或共价有机框架）以调控载流子传输和光电响应的实例。 3. 药物递送与生物相容性： 简要介绍了某些水溶性硼酸盐或硅酸盐团簇在生物医学领域的初步探索，例如中子俘获治疗（BNCT）的进展。 总结与展望 本书旨在为化学、材料科学和物理学领域的研究人员提供一个全面且深入的参考平台。通过对合成方法、结构多样性及理论理解的系统梳理，本书强调了主族团簇化学作为构建下一代功能材料基石的巨大潜力，并指出了未来在稳定新颖结构、拓宽反应维度以及实现实际应用方面所面临的挑战与机遇。读者在阅读完本书后，将能够掌握设计和制备具有特定功能的主族元素团簇所需的知识体系。

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