Photoelectron spectra of condensed metal molecular clusters : H_1,2OS₃(CO)₁₀R derivatives^*

¹ School of Applied and Engineering Physics Cornell University, Ithaca, N.Y. 14853.
² Department of Chemistry Cornell University, Ithaca, N.Y. 14853.
³ Department of Chemistry, University of Illinois, Urbana, I11. 61801.
⁴ Present affiliation, Xerox Webster Research Center, Webster, N Y 14580.

Abstract

The uv-photoelectron spectra of pure carbonyl [Os₃(CO)₁₂] and mixed ligand [H_1,2Os₃(CO)₁₀R] transition metal cluster complexes have been studied. A unique family of tri-osmium compounds containing a hydride, hydroxyl, hydrocarbon radical, or other ligand in addition to the usual complement of CO ligands have been prepared and characterized. Similar to studies on pure carbonyl complexes, three metal atoms in a carbonyl complex derivative are sufficient to reproduce the spectra characteristic of CO-chemisorptions on comparative metal surfaces. Emphasis was directed here principally towards the analysis of spectral structure in the d-band region for this special class of substituted tri-osmium compounds. Osmium d-state emission between 1 and 6 eV is clearly separated from peaks characteristic of emission from the carbonyl ligands. Distinct changes in emission in this region are attributed to the presence of individual radical ligands. The potential usefulness of these studies as models for the interaction between surfaces and reactive gases is suggested.

Résumé

Les spectres UPS de clusters métalliques [Os₃(CO)₁₂] ou [H_{1, 2}Os₃(CO)₁₀R] ont été étudiés. Appartenant à une famille unique, des composés possédant trois atomes d'osmium et contenant un hydrure, un hydroxyle, un hydrocarbure ou un autre coordinat outre les coordinats CO complémentaires ont été préparés et caractérisés. Trois atomes métalliques dans un complexe carbonyle suffisent pour reproduire les spectres caractéristiques d'une chimisorption de CO sur les surfaces du même métal.

Une attention spéciale a été portée sur l'analyse de la structure dans la région de la bande d pour ces composés substitués à 3 atomes d'osmium. L'émission de l'état d de l'osmium entre 1 et 6 eV est clairement séparée des pics caractéristiques de l’émission provenant des coordinats CO. Dans cette région, des changements distincts dans l'émission sont attribués à la présence de coordinats radicalaires individuels.

Ces résultats suggèrent l'application potentielle de ces clusters moléculaires métalliques à l'étude des interactions gaz-solide.