[Cu（4—bpt）（HCOO）（H2O）]Br·2H2O的合成與晶體結構分析

池琴++錢春蘋

摘 要：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，以甲酸和聯吡啶類共配體—4-氨基-3，5-雙（4-吡啶基）-1，2，4-三唑與金屬銅離子反應得到了配合物[Cu（4-bpt）（HCOO）（H2O）]Br·2H2O，X-射線對其晶體結構進行了分析。

關鍵詞：配合物；合成；晶體結構分析

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

羧酸類型的各類配合物在許多領域都具有一些獨特的性質，例如結構的多樣化、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、光電等很多領域都廣泛的應用前景。目前為止，已被報道關于羧酸類型的各類配合物的研究主要體現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范圍內進行測定；配合物的單晶結構采用德國Bruker公司的APEX-II CCD X-射線單晶衍射儀由專業人士進行測定。

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文獻合成。

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

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

將CuBr2（0.0209 g， 0.1 mmol）水溶液（5 ml）滴加到沸騰的4-bpt（0.198 g，0.1 mmol）乙醇溶液（20 ml）中并持續沸騰攪拌30 min，之后在向混合溶液中滴加1 ml的甲酸水溶液（0.1 mmol/ml），室溫下持續攪拌1 h，最后用NaOH水溶液調節該混合溶液的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 配合物晶體結構的測定

在顯微鏡下選取測定所需要的大小合適的單晶，在Bruker APEX-II CCD衍射儀上于室溫下進行X-射線衍射測定分析。使用經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。

2 結果與討論

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

分析結果顯示該配合物結晶于三斜晶系的P-1空間群如圖2。

該配合物中有兩個晶體學獨立的Cu原子（圖2）。Cu1原子處于畸變的八面體配位環境中，與來自兩個4-bpt配體吡啶環上的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（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。Cu2原子則處于由兩個4-bpt配體中吡啶環上的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） ?）構成的四方平面配位環境中。

3 結論

本論文選取甲酸和具有彎曲骨架的聯吡啶類共配體-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構分析。

結果顯示甲酸，bpt與金屬鹽反應所得配位聚合物的結構取決于共配體bpt的類型和結構。

參考文獻：

[1]戴安邦編著.配位化學[M].上海：科學出版社，1987，56-58.

[2]游效曾，孟慶金，韓萬書.北京：配位化學進展[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

基金項目：內蒙古自治區高等學校科學研究項目 （No. NJZC14371）。

作者簡介： 池琴（1986-），女，內蒙古鄂爾多斯人，碩士研究生，講師，研究方向：功能配位化學。