过渡金属配合物修饰的多金属钨酸盐的合成、晶体结构及表征

作     者：姚峰 

作者单位：东北师范大学 

学位级别：硕士

导师姓名：陈亚光

授予年度：2010年

学科分类：081704[工学-应用化学] 07[理学] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 070303[理学-有机化学] 0703[理学-化学] 

主      题：多金属钨酸盐 水热合成 超分子化合物 

摘      要：本论文选用柔性配体3-氨基-吡嗪-2-羧酸(apza),螯合配体2,2’-联吡啶-3,3’-二羧酸(bpdc)和桥连配体4,4’-联吡啶(4,4’-bipy)为有机配体,杂多阴离子为基本建筑块,利用常规和水热两种合成方法,探索反应条件、调整反应原料,成功的合成了四例文献中尚未报道的有机-无机杂化化合物。通过元素分析、光电子能谱、热重分析、差热分析、红外表征和单晶X-射线分析,对这些晶体的结构进行了科学的表征。 1.利用混合含N配体,二价金属铜盐和预先制备的Well-Dawson多金属氧酸盐构筑块,在水热条件下合成新颖的基于多金属氧酸盐的有机-无机杂化化合物{[CuI3(4,4’-bipy)3]2[CuII(en)2]4[As2W3VW15VIO62]2}[Cu3I(4,4’-bipy)3(H2O)2](H3O)·4H2O (en = ethylenediamine,4,4’-bipy = 4,4’-bipyriline) (1) 化合物1是首例基于Well-Dawson砷钨酸、二价Cu离子、柔性配体乙二铵、桥连配体4, 4’-联吡啶而形成的三维网络结构。Well-Dawson型多阴离子具有体积大、表面氧原子配位能力弱的特点,致使合成高维Well-Dawson型化合物具有一定的挑战。成功合成化合物1可归因于在合成过程中加入还原剂,使得Well-Dawson多阴离子表面负电荷密度增大,从而更容易吸引金属阳离子形成高维、高连接的化合物。 2.采用Keggin饱和型、缺位型结构及Anderson结构的杂多金属氧酸盐,通过调节配体类型及金属用量,合成三例新颖的化合物CoII4(apza)8(SiW12O40)2·14H2O (apza =3-aminopyrazine-2-carboxylic) (2) CoII4(H2bpdc)4·4H2O (H2bpdc =2, 2’-bipyridyl-3, 3’-dicarboxylic acid) (3) (H2Pz)3[Cr(OH)6Mo6O18](SO4)(HSO4)·12H2O (Pz = Piperazine) (4) 化合物2是通过过渡金属配合物和Keggin型杂多阴离子之间的氢键作用而形成的三维超分子化合物;化合物3是通过配体2,2’-bipyridyl-3, 3’-dicarboxylic acid与钴离子形成的一维Z字链,链与链之间靠氢键形成二维平面。化合物4是由多酸阴离子、硫酸根离子、水分子通过氢键胶合在一起,形成3D结构。