王文舉
(白城師范學(xué)院化學(xué)學(xué)院,吉林白城137000)
·研究簡報(bào)·
[{Ni(C3H10N2)2(H2O)2}{Ni(C3H10N2)2}{SiMo12O40}]n·4nH2O的合成與表征
王文舉
(白城師范學(xué)院化學(xué)學(xué)院,吉林白城137000)
在水熱條件下,合成了一種一維鏈狀化合物[{Ni(C3H10N2)2(H2O)2}{Ni(C3H10N2)2}{SiMo12O40}]n·4nH2O.采用元素分析、X射線單晶衍射方法對該化合物進(jìn)行了結(jié)構(gòu)表征.結(jié)果表明:該化合物屬于單斜晶系,C/2c空間群;晶胞參數(shù)a=12.760(3)nm,b=21.840(5)nm,c=22.512(5)nm,α=90°,β=92.644(3)°,γ=90°,V=6 267(2)nm3,Z=8.
水熱合成;單晶;結(jié)構(gòu)
多金屬氧酸鹽(Polyoxometalates)化學(xué)的發(fā)展已經(jīng)有100多年的歷史[1-2],目前已經(jīng)成為無機(jī)化學(xué)中一個重要的研究領(lǐng)域.由于多金屬氧酸鹽在分析化學(xué)、材料科學(xué)、催化、納米技術(shù)、化學(xué)傳感、生物化學(xué)、醫(yī)藥化學(xué)、廢物降解等領(lǐng)域的潛在應(yīng)用,已使它成為一類性能優(yōu)良且富有應(yīng)用開發(fā)前景的多核化合物,并且越來越受到人們的廣泛關(guān)注[3-5].本文采用水熱方法合成了一種新的化合物[{Ni(C3H10N2)2(H2O)2}{Ni(C3H10N2)2}{SiMo12O40}]n·4nH2O,該化合物中的2個Ni2+配合物陽離子中存在著不同類型的手性碳原子.
1.1 儀器與試劑
儀器:美國產(chǎn)Perkin-Elmer 240c元素分析儀(C,H,N);日本產(chǎn)RigaluR-AXIS RAPID IP X射線單晶衍射儀.試劑:鉬酸鈉;乙酸鎳;硅酸鈉;1,2-丙二胺;高氯酸.所用試劑均為分析純.
1.2 標(biāo)題化合物的合成
將0.40g二水合鉬酸鈉、0.29g二水合硅酸鈉、0.12g四水合乙酸鎳和0.30mL 1,2-丙二胺混合后溶解于8mL去離子水中,然后以高氯酸(4mol/L)調(diào)pH=5.7.將混合物轉(zhuǎn)移到聚四氟乙烯內(nèi)襯的不銹鋼水熱釜中,填充度約為60%.加熱到160℃,反應(yīng)4d后緩慢降到室溫(8℃/h).得到質(zhì)量較好的黑色晶體(產(chǎn)率約為11%,以Mo計(jì)算)直接用于晶體結(jié)構(gòu)及其他性質(zhì)的測試.該化合物的元素分析(單位為質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%,括號內(nèi)為理論值):C 6.15(6.12),H 2.24(2.19),N 4.79(4.68).
1.3 晶體結(jié)構(gòu)分析
選取一塊合適大小的晶體,置于RigakuR-AXIS RAPID IP X射線單晶衍射儀上,在293K下測定晶胞參數(shù)并收集衍射點(diǎn),采用Mo Kα射線,在1.9°≤θ≤26.04°范圍內(nèi)共收集到4 947個衍射點(diǎn).用SHELX97程序通過直接法對晶體結(jié)構(gòu)進(jìn)行解析并用SHELX97全矩陣最小二乘法對數(shù)據(jù)進(jìn)行修正.結(jié)果表明:該化合物屬于單斜晶系,C/2c空間群;晶胞參數(shù)a=12.760(3)nm,b=21.840(5)nm,c=22.512(5)nm,α=90°,β=92.644(3)°,γ=90°,V=6 267(2)nm3,Z=8.
標(biāo)題化合物的結(jié)構(gòu)由α-Keggin型的[SiMo12O40]4-陰離子、Ni2+配合物陽離子及水分子構(gòu)成.[SiMo12O40]4-陰離子與文獻(xiàn)報(bào)道的結(jié)構(gòu)類似,中心四面體的Si—O鍵長范圍在0.163 2~0.163 6nm之間;與中心四面體相連的鉬簇骨架中Mo—O鍵的鍵長范圍在0.168 6~0.236 7nm之間.Ni2+配合物陽離子分為2種結(jié)構(gòu):一種結(jié)構(gòu)為Ni2+與2個1,2-丙二胺配體的4個N原子配位(Ni—N鍵長在0.192 6~0.193 5nm之間),2個軸向的配位點(diǎn)被2個多陰離子的端氧所占據(jù)(Ni—O鍵長為0.275 8nm);另一種結(jié)構(gòu)為Ni2+與2個1,2-丙二胺配體的4個N原子配位(Ni—N鍵長在0.208 0~0.210 4nm之間),另外2個配位點(diǎn)被2個水分子占據(jù)(Ni—O鍵長分別為0.214 1與0,217 3nm).這樣通過第1種Ni2+配合物的連接作用,多酸陰離子形成了一維鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu),如圖1所示.
在2個Ni2+配合物陽離子中存在著不同類型的手性碳原子:在鏈間的Ni2+配合物陽離子中的手性碳原子為順式R構(gòu)型;而游離在鏈間的Ni2+配合物陽離子為反式S構(gòu)型,如圖2所示.雖然1,2-丙二胺配體與Ni2+配位反應(yīng)時(shí),取向是隨機(jī)的,但是由于在鏈間配位環(huán)境的限制作用,更容易形成順式R構(gòu)型.
本文利用水熱合成方法,合成了一種一維鏈狀化合物[{Ni(C3H10N2)2(H2O)2}{Ni(C3H10N2)2}{SiMo12O40}]n· 4nH2O.該化合物中的2個Ni2+配合物陽離子,是由2個不同手性碳的1,2-丙二胺配體與Ni2+陽離子配位形成的.雖然1,2-丙二胺的配位取向是隨機(jī)的,但是由于在鏈間配位環(huán)境的限制作用,更容易形成順式R構(gòu)型,這在分子識別或手性分子拆分上可能具有潛在的應(yīng)用價(jià)值.
[1] LAURENT LISNARD,PIERRE MIALANE,ANNE DOLBECQ,et al.A tetranuclear oxomolybdenum(Ⅴ)complex with bridgingsquarate ligands,[MoⅤ4O8(OH)2(H2O)2(C4O4)2]2-[J].Inorganic Chemistry Communications,2002,6:503-505.
[2] POPE M T,MüLLER A.Polyoxometalate chemistry[M].Kluwer:Dordrecht,2001:1-10.
[3] HUA JIN,XINLONG WANG,YANFEI QI,et al.Hybrid organic-inorganic assemblies built up from saturated heteropolyoxoanions and copper coordination polymers with mixed 4,4′-bipyridine and 2,2′-bipyridine ligands[J].Inorganica Chimica Acta,2007,360:3347-3353.
[4] 張科,王明輝,梁大棟,等.新型無機(jī)-有機(jī)雜化化合物(C10H8N2)[H3PMo12O40]·H2O的水熱合成及結(jié)構(gòu)表征[J].東北師大學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,2013,45(1):93-96.
[5] 史振雨,張哲宇,彭軍.3,5-吡啶二羧酸、Cu(Ⅰ)和偏鎢酸構(gòu)成的有機(jī)-無機(jī)雜化化合物的合成與結(jié)構(gòu)研究[J].東北師大學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,2013,45(3):88-91.
Polyoxomolybdates synthesis and structure of[{Ni(C3H10N2)2(H2O)2}{Ni(C3H10N2)2}{SiMo12O40}]n·4nH2O
WANG Wen-ju
(Faculty of Chemistry,Baicheng Normal College,Baicheng 137000,China)
A 1Dcomplex[{Ni(C3H10N2)2(H2O)2}{Ni(C3H10N2)2}{SiMo12O40}]n·4nH2O was synthesized under hydrothermal conditions.It was structurally characterized by elemental analyses,X-ray diffraction.The crystal data for this compound are the following:it crastallizes in the monoclinic system,space group C/2c;a=12.760(3)nm,b=21.840(5)nm,c=22.512(5)nm,α=90°,β=92.644(3)°,γ=90°,V=6 267(3)nm3,Z=8.
hydrothermal synthesis;single crystal;structure
O 611 [學(xué)科代碼] 150·10 [
] A
(責(zé)任編輯:石紹慶)
1000-1832(2015)01-0163-02
10.16163/j.cnki.22-1123/n.2015.01.030
2014-07-05
國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(27031002).
王文舉(1963—),男,博士,教授,主要從事多酸化學(xué)研究.