柏林洪堡大学Joachim Sauer、莱比锡大学Knut R. Asmis等报道了通过光谱学、计算化学对Al₃O₄⁺在Fe气态取代反应过程中的变化情况进行表征，作者通过多参考态MR（multireference）波函数计算方法进行修正。

本文要点：

（1）

作者发现Al₃O₄⁺具有以三价O原子（C_3v）锥形结构。当将其中的Al原子替换为Fe原子，得到平面结构双环结构分子，端基具有Al-O^·-自由基位点，并且具有Fe^+Ⅲ/O^-Ⅱ向Fe^+Ⅱ/O^-Ⅰ的电荷转移过程。通过红外光剪切红外光谱（IRPD），测试了Al₂FeO₄⁺的气相振动光谱和结构能够很好的相符，通过多参考态MR波函数计算获得了结构上稳定的异构体。

（2）

作者发现，Al₂FeO₄⁺的稳定异构体可能在C-H键活化反应中展现非常高的反应活性，该作用和含有Al-O^·-端基结构的Al₈O₁₂⁺非常类似。相比而言，DFT计算结果显示，反应性更差的Al₃O₄⁺类似的同晶取代物Al₂FeO₄⁺是最稳定结构。

参考文献

Fabian Müller, Julius B. Stückrath, Florian A. Bischoff, Laura Gagliardi, Joachim Sauer*, Sreekanta Debnath, Marcel Jorewitz, and Knut R. Asmis*

Valence and Structure Isomerism of Al₂FeO₄⁺: Synergy of Spectroscopy and Quantum Chemistry, J. Am. Chem. Soc. 2020

DOI: 10.1021/jacs.0c07158

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.0c07158