李秀梅，牛艷玲，王志濤，李忠平

(通化師范學(xué)院 化學(xué)學(xué)院，吉林 通化134002)

功能型配位聚合物作為晶體工程學(xué)的重要組成部分由于其結(jié)構(gòu)的多樣性和優(yōu)異的功能特性已經(jīng)成為材料科學(xué)領(lǐng)域發(fā)展的一個(gè)重要的前沿方向之一[1-3]．配位聚合物通常通過(guò)自組裝過(guò)程形成的具有一維、二維或三維結(jié)構(gòu)的周期性網(wǎng)絡(luò)的金屬有機(jī)骨架晶體材料，它包含多種多樣的金屬離子和有機(jī)配體.因此，具有種類多樣性和特殊的物理、化學(xué)性質(zhì).配位化合物的研究跨越了無(wú)機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、配位化學(xué)、材料化學(xué)等多個(gè)學(xué)科和門類，并在催化、非線性光學(xué)、磁學(xué)和光學(xué)等方面表現(xiàn)出極好的應(yīng)用前景[4]．我們以CdII為中心離子，用2,2'-聯(lián)苯酸和2,2'-聯(lián)吡啶做配體合成了配合物[Cd(dpa)(bipy)(H2O)]2．并對(duì)其進(jìn)行了元素分析、紅外光譜表征和X-射線單晶衍射測(cè)定．

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 試劑與儀器

所用試劑均為分析純，使用前未進(jìn)一步純化.Perkin-Elmer 2400LS II型元素分析儀NICOLET 6700型紅外光譜儀;西門子APEX單晶X-射線衍射儀．

1.2 配合物的合成

向25cm3水熱反應(yīng)釜中加入0.53g Cd(OAc)2·2H2O，0.048g 2,2'-聯(lián)苯酸，0.031g 2,2'-聯(lián)吡啶,10cm3蒸餾水，混合均勻后擰緊反應(yīng)釜，置于烘箱中，使烘箱溫度緩慢升至160℃，維持此溫度5晝夜后，以每小時(shí)3℃的速度逐漸降至室溫，得到適合于單晶分析的淺黃色晶體，產(chǎn)率：41%．元素分析:C48H36Cd2N4O10.計(jì)算值(%):C,54.72;H,3.44;N,5.32．實(shí)驗(yàn)值(%):C,54.69;H,3.40;N,5.28．紅外光譜(KBr,cm-1):3319w,2361w,1613m,1580m,1490w,1475m,1440m,1394s,1347m,1317w,1259m,1175w,1248w,1171w,1154m,1107w,1085m,1056w,1041w,1017s,1006w,972w,951w,856w,813w,770s,752s,713m,681m,662w,650w,628w,593w,530w,449m.

1.3 配合物晶體結(jié)構(gòu)的測(cè)定

選取0.235mm×0.138mm×0.095mm的淺黃色單晶，293K下，在西門子APEX單晶X-射線衍射儀上，使用經(jīng)石墨單色器單色化的Mo-Ka射線(λ=0.71073?)，共收集到4209個(gè)獨(dú)立衍射點(diǎn)，其中可觀察的(I>2σ(I))衍射點(diǎn)有3524個(gè)．結(jié)構(gòu)分析表明，該晶體屬單斜晶系，空間群為P21/c，晶體學(xué)數(shù)據(jù):a=11.2524(13),b=9.5480(11),c=20.675(2)?,β=104.637(2)o,V=2149.2(4)?3,C48H36Cd2N4O10,Mr=1053.61,Dc=1.628g/cm3,μ(MoKα)=1.055mm-1,F(000)=1056,Z=2．所有衍射數(shù)據(jù)經(jīng)Lp因子校正后，采用直接法解出各原子位置坐標(biāo)，繼而經(jīng)差值Fourier合成及最小二乘法修正和各向異性溫度因子校正,結(jié)構(gòu)參數(shù)580個(gè),最終偏離因子R1=0.0317,wR2=0.0807，S=1.052，(Δ/σ)max=0.001；最終的差Fourier電子密度圖的峰值為0.749和-0.428e/?3．所有的計(jì)算及修正均使用SHELXL-97程序[5-6]．

2 結(jié)果與討論

配合物的選擇性鍵長(zhǎng)及鍵角列于表1．配合物分子結(jié)構(gòu)如圖1所示，其不對(duì)稱結(jié)構(gòu)單元包括1個(gè)Cd(II)原子、1個(gè)2,2'-聯(lián)苯酸分子、1個(gè)2,2'-聯(lián)吡啶分子和1個(gè)配位水分子．鎘原子采取八面體的配位方式分別與來(lái)自三個(gè)不同的聯(lián)苯酸配體上的羧基氧原子、1個(gè)配位水上的氧原子和2,2'-聯(lián)吡啶配體上的2個(gè)氮原子配位．其中3個(gè)羧基氧原子和1個(gè)氮原子位于赤道面上，另一個(gè)氮原子和配位水分子位于軸向上．Cd-N鍵長(zhǎng)范圍為2.326(3)～2.342(2)?，Cd-O鍵鍵長(zhǎng)范圍為2.1979(19)～2.558(3)?，N(O)-Cd-O(N)鍵角范圍為53.46(8)～159.84(9)o，都在正常范圍內(nèi)，與其它文獻(xiàn)報(bào)道相符.有趣的是每個(gè)2,2'-聯(lián)苯酸作為三齒橋聯(lián)配體連接相鄰的兩個(gè)鎘原子形成含有16元環(huán)的雙核配位聚合物．X-射線結(jié)構(gòu)分析,發(fā)現(xiàn)在配合物中存在O-H…O和C-H…O氫鍵(羧基氧、碳原子和水分子之間(表2))，這種分子間的弱相互作用連同共價(jià)鍵作用對(duì)構(gòu)筑配合物的3D超分子結(jié)構(gòu)(圖2)和穩(wěn)定其構(gòu)型起到了決定性作用．

圖1 配合物的分子結(jié)構(gòu)

圖2 沿b軸的三維超分子結(jié)構(gòu)(虛線代表氫鍵)

表2 氫鍵鍵長(zhǎng)和鍵角

表1 選擇性鍵長(zhǎng)(?)和鍵角(°)

Symmetry transformations used to generate the equivalent atoms: A: -x, -y, 1-z

參考文獻(xiàn)：

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[5]Sheldrich G M.SHELXS 97,Program for Crystal Structure Refinement[M].Germany:University of G?ttingen,1997.

[6]Sheldrick G M.SHELXS 97,Program for Crystal Structure Solution[M].Germany:University of G?ttingen,1997.