鄰香蘭素對甲苯胺Schiff堿釔配合物的合成和晶體結構

趙國良, 劉建風

(1.浙江師范大學 化學與生命科學學院,浙江 金華 321004；2.浙江師范大學 行知學院,浙江 金華 321004)

水楊醛衍生物具有獨特的生物活性，是重要的醫(yī)藥中間體，其Schiff堿具有多配位原子(N，O)，且此類配體比較穩(wěn)定并能與多種金屬離子形成穩(wěn)定的、性質各異的配合物而受到重視[1-6]，在藥物、催化、化工、分析等方面有著廣泛的應用[7-10].隨著稀土材料在各領域的應用越來越多，稀土配位化學的研究也越來越受到重視.筆者在無水乙醇中用鄰香蘭素縮對甲苯胺Schiff堿(C15H15NO2)與硝酸釔(Ⅲ)反應，得到了配合物單晶[Y(NO3)3(C15H15NO2)2]2·H2O，并用元素分析、摩爾電導、紅外光譜(IR)和1H NMR譜對配合物進行了表征，用X-射線單晶衍射分析確定了其結構.

1 實驗部分

1.1 儀器與試劑

C,H,N含量用Vario EL Ⅲ型元素分析儀(德國Elemental公司)測定，金屬含量用重量法測定；紅外光譜用美國Nicolet公司NEXUS-670型傅立葉變換紅外光譜儀測定，樣品用KBr壓片，測定范圍為400～4 000 cm-1；摩爾電導用DDS-11A型電導率儀(上海雷磁儀器廠)測定；1H NMR用Bruker-400型核磁共振儀(瑞士)測定；晶體結構由德國Bruker公司APEXII CCD 單晶衍射儀測定.

鄰香蘭素對甲苯胺Schiff堿配體(自制)使用前在無水乙醇中進行重結晶;硝酸釔、無水乙醇和N,N′-二甲基甲酰胺(DMF)等試劑均為分析純.

1.2 配合物的合成

1.2.1 配體的合成

1.2.2 配合物的合成

在三口燒瓶中分別加入0.29 g(1 mmol)硝酸釔、0.48 g(2 mmol)鄰香蘭素對甲苯胺Schiff堿配體，然后加入40 mL無水乙醇，回流攪拌4 h，得澄清溶液,冷卻后放置于室溫下自然揮發(fā)溶劑，30 d后有大量紅色晶體產生，過濾后結晶用無水乙醇洗滌，干燥，得產物0.26 g，產率約40%.

1.3 晶體結構的測定

選用大小為0.135 mm×0.098 mm×0.059 mm的標題化合物單晶，在德國Bruker APEXII CCD單晶衍射儀上進行衍射實驗.用輻射Mo Kα射線(λ=0.071 073 nm)，在1.15°≤2θ≤24.99°內收集衍射點.衍射數(shù)據(jù)用經驗吸收因子(LP因子)校正,晶體結構由直接法解出.所有非氫原子的坐標通過全矩陣最小二乘法給出,并經各向異性溫度因子修正.各向異性化所有非氫原子的溫度因子后，對碳原子進行理論加氫，水分子上的氫通過Fourier合成得到,并對鍵長、鍵角加以限制(d(O—H)=0.085(2) nm，d(H—H)=0.130(2) nm)，配合物的最后一致性因子為R1=0.089 9(I>2σ(I)),wR2=0.274 7(所有數(shù)據(jù)).晶體結構分析工作在Pentium PC計算機上用SHELXS-97程序完成[12].

2 結果和討論

2.1 配合物的化學組成、紅外光譜和1H NMR譜

由配合物的元素分析可知，配合物由1個中心離子Y(Ⅲ)、2個Schiff堿配體、3個硝酸根和0.5個水分子組成.25 ℃時，1.0×10-3mol·L-1配合物DMF溶液的摩爾電導率為8.1 S·cm2·mol-1,可知其在DMF中為非電解質[13]，說明生成的產物為分子型配合物,其分子式可表示為[Y(NO3)3(C15H15NO2)2]2·H2O.這與晶體結構的測定結果一致.

2.2 配合物的晶體結構

配合物的主要晶體學數(shù)據(jù)見表1，主要的鍵長和鍵角見表2和表3.

配合物晶體結構中存在中心對稱的結構，分子的最小不對稱單元如圖1所示，其中包含1個Y3+離子、2個鄰香蘭素縮對甲苯胺Schiff堿配體、3個硝酸根離子和0.5個水分子.Y3+離子分別與來自硝酸根和Schiff堿配體的10個O原子配位，鍵長為0.232 20(13)～0.274 58(16) nm.

表1 配合物的晶體學數(shù)據(jù)

表2 配合物的主要鍵長

表3 配合物的主要鍵角

圖1 配合物的分子結構(橢球率30%)

圖2 配合物的分子堆積圖(沿a軸方向)

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