聯(lián)吡啶與五氟苯酚、五氟苯甲酸共晶弱相互作用的光譜解析與結(jié)構(gòu)研究

何 劍，李愛森，王 晶，徐抒平，徐蔚青

吉林大學(xué)超分子結(jié)構(gòu)與材料重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，理論化學(xué)研究所，吉林 長春 130012

引 言

共晶是由兩種或兩種以上組分通過分子間弱相互作用結(jié)合而形成的一類更為復(fù)雜的晶體結(jié)構(gòu)。由于共晶含有多種組分，其性質(zhì)相較于單組分晶體表現(xiàn)出更多的功能。共晶多樣化的特性可應(yīng)用于多個研究領(lǐng)域，例如用于制備光電二極管、用作制備藥物共晶等[1-3]。共晶材料的設(shè)計(jì)和可控生長一直是科學(xué)家們努力探索的方向之一。通過更換不同的配體分子可以簡單快速地調(diào)控共晶結(jié)構(gòu)和性質(zhì)[4-5]。由于共晶的晶體結(jié)構(gòu)清晰明確，可用做結(jié)構(gòu)與功能關(guān)聯(lián)研究的有效實(shí)例。非共價鍵作用是調(diào)控分子組裝、共晶形成的關(guān)鍵作用力。作為一種最為常見的非共價鍵作用，氫鍵作為共晶形成的驅(qū)動力受到廣泛研究[6-7]。氫鍵在共晶內(nèi)部存在不同類型和不同強(qiáng)度。除了單晶衍射可以最直接獲得這些弱相互作用之外，紅外光譜和拉曼光譜也是常用于表征晶體的內(nèi)部弱相互作用的重要工具[8-9]。

本研究以聯(lián)吡啶(BP)為主體分子，以五氟苯甲酸(PFBA)和五氟苯酚(PFP)作為客體分子，采用溶劑緩慢揮發(fā)的方式獲得了兩種共晶材料BP/PFP和BP/PFBA。采用X射線單晶衍射解析了兩種共晶的晶體結(jié)構(gòu)，進(jìn)而采集了單組分與共晶晶體的紅外光譜和拉曼光譜。通過這些光譜表征和解析進(jìn)一步理解晶體結(jié)構(gòu)與弱相互作用之間的關(guān)系。本研究對于理解共晶結(jié)構(gòu)調(diào)控和定向制備共晶具有一定指導(dǎo)意義。……