[Cu(4-bpt)(HCOO)(H2O)]Br·2H2O的合成與晶體結(jié)構(gòu)分析

池　琴,錢春蘋

（鄂爾多斯職業(yè)學(xué)院化工系,內(nèi)蒙古 鄂爾多斯 017000）

[Cu(4-bpt)(HCOO)(H2O)]Br·2H2O的合成與晶體結(jié)構(gòu)分析

池琴,錢春蘋

（鄂爾多斯職業(yè)學(xué)院化工系,內(nèi)蒙古 鄂爾多斯 017000）

目前，含有N、O原子的有機混合配體與不同類型的金屬離子通過自組裝反應(yīng)制備所得的新型金屬-有機配合物在納米材料等中都具有重要的研究意義。本論文利用常溫條件下混合溶劑技術(shù)，以甲酸和聯(lián)吡啶類共配體—4-氨基-3,5-雙(4-吡啶基)-1,2,4-三唑與金屬銅離子反應(yīng)得到了配合物[Cu(4-bpt)(HCOO)(H2O)]Br·2H2O，X-射線對其晶體結(jié)構(gòu)進行了分析。

配合物;合成;晶體結(jié)構(gòu)分析

羧酸類型的各類配合物在許多領(lǐng)域都具有一些獨特的性質(zhì)，例如結(jié)構(gòu)的多樣化、電磁感光性等[1-3]，因此羧酸類型的各類配合物在催化材料、光電等很多領(lǐng)域都廣泛的應(yīng)用前景。目前為止，已被報道關(guān)于羧酸類型的各類配合物的研究主要體現(xiàn)在其磁性及生物活性等方面[4-5]。

1　實驗部分

1.1 試劑與儀器

1.1.1 試劑

4-氰基吡啶為試劑純；硫酸連胺，水合連胺，丙二酸，無水甲醇，無水乙醇，乙二醇，CuBr2為分析純。

1.1.2 儀器

配合物的紅外光譜采用美國Nicolet儀器公司的FT-IR紅外光譜儀以KBr壓片在4000-220cm-1范圍內(nèi)進行測定；配合物的單晶結(jié)構(gòu)采用德國Bruker公司的APEX-IICCDX-射線單晶衍射儀由專業(yè)人士進行測定。

1.2 共配體的合成

實驗中所需的共配體：4-氨基-3,5雙(4-吡啶基)-1,2,4-三唑主要依據(jù)文獻合成。

配體4-bpt的合成（見圖1）：稱取4-氰基吡啶7.9835g，硫酸連胺15.8219g及80%的水合連胺11.9654g，置于三頸瓶中，隨后加入約40ml乙二醇，在氮氣保護下加熱至130℃，并在此溫度下反應(yīng)9h，冷卻，抽慮，空氣干燥。產(chǎn)率:5.3652g（78.95%）。

圖1　4-bpt合成路線

1.3 配合物[Cu(4-bpt)(HCOO)(H2O)]Br·2H2O 的合成

將CuBr2（0.0209g,0.1mmol）水溶液（5ml）滴加到沸騰的4-bpt（0.198 g，0.1mmol）乙醇溶液（20ml）中并持續(xù)沸騰攪拌30min，之后在向混合溶液中滴加1ml的甲酸水溶液（0.1mmol/ml），室溫下持續(xù)攪拌1h，最后用NaOH水溶液調(diào)節(jié)該混合溶液的pH值約等于6，靜置過濾封閉。濾液靜置放置四周后，收集到適合單晶X-衍射的淡藍色塊狀晶體。

1.4 配合物晶體結(jié)構(gòu)的測定

在顯微鏡下選取測定所需要的大小合適的單晶，在BrukerAPEXIICCD衍射儀上于室溫下進行X-射線衍射測定分析。使用經(jīng)過石墨單色器單色化的Mo-Kα射線（λ=0.71073?）以ω-Φ掃描方式收集衍射點，用最小二乘法最終來確定晶胞的各參數(shù)。

2　結(jié)果與討論

配合物[Cu(4-bpt)(HCOO)(H2O)]Br·2H2O的晶體結(jié)構(gòu)分析：

分析結(jié)果顯示該配合物結(jié)晶于三斜晶系的P-1空間群如圖2。

該配合物中有兩個晶體學(xué)獨立的Cu原子（圖2）。Cu1原子處于畸變的八面體配位環(huán)境中，與來自兩個4-bpt配體吡啶環(huán)上的N1原子（Cu1N1=2.052(3)?）和兩個甲酸根陰離子的羧基氧原子O2（Cu1O2 =1.997(3)?）共同構(gòu)成一個赤道平面，Cu1原子的兩個頂點位置被兩個配位水分子的氧原子O3所占據(jù)（Cu1O3=2.408(3)?）。Cu1周圍順式OCuO/N的鍵角在79.10(11)°100.90(11)°的范圍內(nèi)。Cu2原子則處于由兩個4-bpt配體中吡啶環(huán)上的N6原子（Cu2N6=2.034(3)?）和兩個甲酸根陰離子的羧基O1原子（Cu2O1=1.962(3)?）構(gòu)成的四方平面配位環(huán)境中。

圖2　配合物中金屬離子的配位環(huán)境

3　結(jié)論

本論文選取甲酸和具有彎曲骨架的聯(lián)吡啶類共配體-4-氨基-3,5-雙(4-吡啶基)-1,2,4-三唑（4-bpt），在室溫下通過溶液法合成得到了過渡金屬配合物，并對其進行了晶體結(jié)構(gòu)分析。

結(jié)果顯示甲酸，bpt與金屬鹽反應(yīng)所得配位聚合物的結(jié)構(gòu)取決于共配體bpt的類型和結(jié)構(gòu)。

[1]戴安邦編著.配位化學(xué)[M].上海:科學(xué)出版社,1987,56-58.

[2]游效曾,孟慶金,韓萬書.北京:配位化學(xué)進展[M].高等教育出版社,2000,156-163

[3]Alivisatos P.,Barbara P.F.,Cast leman A.w.,From molecules to materials current trends and Future directions,Adv Mater, 1998,10(42):1297-1336

[4]Noro S.I.,Kitaura r.,Kondo M.,Framework,Engineering by anions and porous functionalities of Cu/4,4’-bpy coordination polymers, J.Am Chem.Soc,2002,124(324):2568-2583

[5]Ohba M.,Maruono N.,Okawa H.,Clathration ability and catalysis of a dimensional square network material composed of Cadmium and 4,4;-bipydine,J,Am.chem.Soc.,1994, 116(543):1151-1152

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.21.022

內(nèi)蒙古自治區(qū)高等學(xué)校科學(xué)研究項目 (No. NJZC14371）。

池琴(1986-),女,內(nèi)蒙古鄂爾多斯人，碩士研究生,講師,研究方向：功能配位化學(xué)。