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在过渡金属配位化学中,人们对钪羰基化合物的配位能力了解的很少。到目前为止,只有低配位的Sc(CO)n (n=1-3)在实验上和理论上都被确切地描述了。在本文中,为了研究钪羰基化合物的配位能力以及钪羰基化合物是否满足众所周知的18电子规则,我们首次用一系列的密度泛函方法以及耦合簇(单点计算)方法在大基组6-311+G(3df)水平下对钪羰基化合物,Sc(CO)n (n=4-7)和Sc(CO)7-的平衡几何、稳定性、振动频率进行了理论研究,并且与Sc(CO)n (n=1-3)的结果进行了比较。主要研究结果如下:(1)我们发现钪羰基化合物Sc(CO)n (n=1-7)中,除了ScCO和Sc(CO)3的基态是高自旋的四重态结构外,其它的钪羰基化合物的基态都是低自旋的二重态结构。比如,ScCO的基态结构是四重态的直线型(4∑-),是由CO与第一激发态的Sc原子(价电子结构为3d24s1)反应生成的。Sc(CO)2的基态结构是二重态的C2v对称的弯曲型(2B1),而直线型的四重态(4∑g-)的能量比它高11.0 kcal/mol。Sc(CO)3的基态结构是四重态的C3v对称(4A1),与实验中观察到的三角锥形结构相一致。Sc(CO)4的基态结构是二重态的C4V对称(2A1),而四重态的C2v( 4B2)结构的能量比它高4.1 kcal/mol。Sc(CO)5的基态结构是二重态的Cs(2A’)对称,而四重态的四面体C4v(4B1)结构的能量比它高18.3 kcal/mol。Sc(CO)6的基态结构是C2v对称的2B1结构,而更对称的四重态的正八面体结构(Oh/4A1g)的能量则比它要高24.3 kcal/mol。Sc(CO)7的基态结构是二重态的C2v(2A1)带帽三角柱形。它得到一个电子后成为满足18-电子规则的Sc(CO)7-,可以使得它变的更加稳定和对称,成为C3v带帽八面体。(2)计算了Sc(CO)n (n=4-7)和Sc(CO)7-的逐级解离能(BDE),并与实验上已经得到的低配位的钪羰基化合物Sc(CO)n (n<4)以及Ti(CO)7+的BDE进行了比较。结果表明高配位的钪羰基化合物也是可以在实验上得到的,进一步发现,第一过渡金属羰基化合物中,最后满足18电子规则的Sc(CO)7-,也是可以在实验上得到的。(3)对于以前未被确认的钪羰基化合物的吸收谱带进行了首次确认。理论上得到的Sc(CO)4和Sc(CO)5的C-O伸缩振动频率以及同位素比值与以前实验上得到的未被确认的光谱吻合的很好,表明了Sc(CO)4和Sc(CO)5应该是在以前的基质实验中就被得到了。