新型配合物[Cd(bbi)(P-BDC)]n的合成及晶體結構

李 佳，高 銘

(1.吉林師范大學 化學學院,吉林 四平 136000;2.吉林師范大學 物理學院,吉林 四平 136000)

配位聚合物結構的多樣性以及在催化、熒光、吸附以及磁性等領域展現出卓越的潛在應用價值而受到了更加廣泛的關注[1-3]。選用適當的有機配體是尤其重要的對于一些材料的設計和構建。1,1-(1,4-丁基)二咪唑(bbi)配體具有良好的柔韌性[4]，可以出現彎曲和旋轉，并且易與陰離子共同結晶產生有趣的新型結構。基于上述觀點，我們以橋聯的bbi配體和對苯二甲酸配體為起始原料合成了標題化合物。

1 實驗部分

1.1 儀器與試劑

Bruker Apex CCD型X射線衍射儀(德國Bruker公司)，PE2400型元素分析儀(美國Perkin-Elmer公司)。配體bbi按照文獻的方法合成[5]，所用其他試劑均為市售分析純，使用前未經純化處理。

1.2 [Cd(bbi)(P-BDC)]n的合成

將0.5mmol CdSO4,0.25mmol bbi,0.5mmol 對苯二甲酸和0.2mmol NaOH，及10mL 蒸餾水加入20mL內襯聚四氟乙烯不銹鋼反應釜中,待溫度升至150℃條件下加熱96小時，然后將溫度降至室溫條件下，獲得理想型白色塊狀晶體，將其清洗之后在空氣中干燥。得固體樣品經稱量計算產率為5%(以Cd為計)。元素分析理論值為：C,47.0; H,2.6; N,12.2.元素分析實驗值為: C,46.8; H,2.6; N,12.3。

2 結果與討論

2.1 晶體結構的測定

選擇大小為0.72mm,0.64mm,0.34mm的單晶，用Bruker CCD衍射儀進行衍射數據的收集。入射輻射為經過石墨單色化的MoKα射線 (λ=0.71073?)，為ω的掃描方式。共收集5032個衍射點，其中3560個為獨立衍射點，符合I>2σ(I)的衍射點3434個。晶體結構選用直接法以SHELXL-97程序解出，并通過全矩陣最小二乘法修正非氫原子坐標和各向異性溫度因子。氫原子的位置通過理論加氫的方法得到。標題化合物的晶體學數據見表1，化合物選擇的鍵長、鍵角見表2。

表1 化合物的晶體學數據Table 1 Crystal data and structure refinement for the title compound

表2 化合物的鍵長和鍵角Table 2 Selected bond lengths (?) and angles (°)

2.2 配合物的晶體結構

通過X-射線單晶衍射儀對其進行測定，由對衍射線的分析可以解析出原子在晶體中的排列規律，也即解出晶體的結構。單晶結構分析表明：在不對稱單元中有一個中心金屬Cd，兩個二分之一的bbi配體及兩個二分之一的對苯二甲酸。Cd1原子處在六配位結構中，與四個來自羧基中的O原子相連(Cd1-O1鍵長為2.2812(17)?，Cd1-O2鍵長為2.5226(16)?，Cd1-O3鍵長為2.2812(17)?，Cd1-O4鍵長為2.546(2)?)，還與兩個來自bbi配體的兩個N原子鏈接(Cd1-N1鍵長為2.2204(19)?，Cd1-N3鍵長為2.248(2)?)，形成八面體結構，如圖1所示。bbi配體鏈接金屬Cd形成無限的一維鏈結構，如圖2所示。該一維鏈被對苯二甲酸進一步鏈接，形成三維框架，如圖3。

圖1 配合物的不對稱結構單元

圖2 配合物的一維鏈狀結構

3 結論

剛性羧酸配體對苯二甲酸與橋鏈配體bbi及硫酸鎘反應合成了新型配合物，中心鎘原子是六配位的八面體結構， bbi配體鏈接金屬Cd形成無限的一維鏈結構。該一維鏈被對苯二甲酸進一步鏈接，形成三維框架。