_Nd_4_PYA_3_H_2O_2_n的合成及其晶体结构

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󰀁󰀁2010年第18卷合成化学Vo.l18,2010󰀁󰀁󰀁第4期,480~483ChineseJournalofSyntheticChemistryNo.4,480~483󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀂快递论文󰀂[Nd(4󰀁PYA)3(H2O)2]n的合成及其晶体结构*袁󰀁巍,李乐庆,李文戈(蚌埠医学院化学教研室,安徽蚌埠󰀁233000)摘要:3󰀁(4󰀁吡啶基)丙烯酸(4󰀁HPYA)和Nd(NO3)3通过水热法合成了一种新的一维链状配位聚合物[Nd(4󰀁PYA)3(H2O)2]n(1),其结构经IR,元素分析和X󰀁射线单晶衍射表征。1属三斜晶系,P󰀁1空间群,晶胞参数:a=0.82923(13)nm,b=1.27260(2)nm,c=1.43500(12)nm,󰀁=112.371(2) ,󰀂=98.856(3) , =100.239(2) ,V=1.3366(3)nm3,Mr=660.72,Z=2,Dc=1.642g󰀂cm-3,F(000)=662,!=2.002mm-1,R1=0.0523,wR2=0.1419。1通过分子间氢键作用将一维链紧密堆积成三维网状结构。关󰀁键󰀁词:钕配合物;3󰀁(4󰀁吡啶基)丙烯酸;合成;晶体结构中图分类号:O614.3文献标识码:A文章编号:1005󰀁1511(2010)04󰀁0480󰀁04SynthesisandCrystalStructureof[Nd(PYA)3(H2O)2]nYUANWe,i󰀁LILe󰀁qing,󰀁LIWen󰀁ge(DepartmentofChemistry,BengbuMedicalCollege,Bengbu233000,China)Abstract:Anovelcoordinationploymer,[Nd(4󰀁PYA)3(H2O)2]n(1),wassynthesizedbyhydro󰀁thermalreactionbetween3󰀁(4󰀁pyridyl)acrylicacid(4󰀁HPYA)andNd(NO3)3.ThestructurewascharacterizedbyIR,elementalanalysisandsinglecrystalX󰀁raydiffraction.1belongstotriclinic,spacegroupP󰀁1witha=0.82923(13)nm,b=1.27260(2)nm,c=1.43500(12)nm,󰀁=112.371(2) ,󰀂=98.856(3) , =100.239(2) ,V=1.3366(3)nm3,Mr=660.72,Z=2,Dc=1.642g󰀂cm-3,F(000)=662,!=2.002mm-1,R1=0.0523,wR2=0.1419.1hasone󰀁dimensionalstructureanditsthree󰀁dimensionalnetsareconstructedbyhydrogenbonds.Keywords:Neodymiumcomplex;3󰀁(4󰀁pyridyl)acrylicacid;synthesis;crystalstructure󰀁󰀁具有特定拓扑结构的配位聚合物具有许多特殊的性能,在选择性催化、分子识别、超高纯度分离、光、电、磁性及半导体性质等方面显示出广阔的应用前景[1~5]。化学工作者积极探索这些聚合物的自组装、定向组装方法,选择了多种多样的有机桥联配体,构筑出大量具有新颖拓扑结构的配位聚合物。目前常选用含N,O,S和P等有较强的给电子能力的原子的有机配体和各种金属离子去构建具有新型拓扑结构的一维、二维、三维配位聚合物[6~11]。具有较强配位能力的吡啶羧酸类有机配体在设计合成配位聚合物时经常被用到,因为羧基有多种配位方式,可以与一个金属离子配位,也可以与两个或两个以上金属离子配位,另外,氮原子也可参与配位,从而构建出大量新奇结构的配聚物。迄今为止,已报导的利用3󰀁(4󰀁吡啶基)丙烯酸(4󰀁HPYA)配体合成的配聚物与稀土金属离子形成配聚物报导较少[12~14]。本文用4󰀁HPYA和*收稿日期:2010󰀁01󰀁05基金项目:安徽省高校省级自然科学研究计划资助项目(KJ2008B176)作者简介:袁巍(1964-),女,汉族,安徽萧县人,讲师,主要从事功能配合物的合成研究。通讯联系人:李文戈,教授,E󰀁mai:llwg1010@163.comNd(NO3)3通过水热法合成了一种新的一维链状配位聚合物[Nd(4󰀁PYA)3(H2O)2]n(1),其结构经IR,元素分析和X󰀁射线单晶衍射表征。1󰀁实验部分1.1󰀁仪器与试剂BrukerVECTOR󰀁22型红外光谱仪(KBr压片);Perkin󰀁Elmer240C型元素分析;BrukerSmartApexCCD型X󰀁射线单晶衍射仪。所用试剂均为市售化学纯或分析纯。1.2󰀁1的合成在以聚四氟乙烯为内衬的不锈钢高压反应釜中依次加入4󰀁HPYA37.5mg(0.25mmol),Nd(NO3)3󰀂6H2O100mg(0.25mmol),NaOH10mg(0.25mmol)和去离子水10mL,搅拌均匀后置入烘箱,于120!反应72h。自然冷却至室温得淡紫色柱状晶体1,产率70%;FT󰀁IR∀:3387,3213,1649,1541,1412,1408,1256,992,824,744,592cm-1;Ana.lcalcdforC24H26N3O10Nd:C43.63,H3.94,N6.36;foundC43.59,H3.90,N6.31。1.3󰀁晶体结构测定选取尺寸合适的1用于结构解析。用经过石墨单色器化的MoK󰀁射线(#=0.71073󰀁)作衍射源,以∃-%扫描方式,在1.79 <&<25.99 内,应用Smart程序共收集7284个衍射数据,其中独立衍射5134个,I>2∋(I)的可观测衍射3765个。晶体结构由直接法解得。对全部非氢原子坐标及其各向异性热参数进行了全矩阵最小二乘法修正。所有计算用SHELXTL󰀁PC程序包完成。最终偏离因子R1=0.0523,wR2=0.1419,w=1/[∋2(F0)2+(0.1010P)2+0.0587P],P=(F2o+2F2c)/3,S=0.986。差值Fourier图中最低残余电子密度峰为()min=-1090e󰀂nm-3,最高残余电子密度峰()max=2150e󰀂nm-3。2󰀁结果与讨论2.1󰀁1的晶体结构1的晶体学数据及结构修正数据见表1,主要键长和键角见表2;分子结构、一维链状结构和晶胞堆积图分别见图1,图2和图3。表1󰀁󰀁1的晶体学和结构修正数据Table1󰀁󰀁Crystaldatacollectionandstructurerefinementdetailof1Comp1FormulaC24H26N3O10NdFormulaweight660.72Temperture/K291(2)#(MoK󰀁)/󰀁0.71073CrystalsystemTriclinicSpacegroupP󰀁1Crystalsize/mm30.42∀0.24∀0.16a/󰀁8.2923(13)b/󰀁12.7260(2)c/󰀁14.3500(12)󰀁/( )112.371(2)󰀂/( )100.239(2) /( )88.218(10)V/A31336.6(3)Z2Dc/g󰀂cm-31.642F(000)662GoodnessoffitonF20.986!/mm-12.266Parametersrefined343Methodofcollecting%󰀁2&scanR1,wR2[I>2∋(I)]R1=0.0523,wR2=0.14192&range1.79~25.99Reflns.collected/unique7284/5134(Rint=0.0260)Largestdif.fpeakand󰀁󰀁hole/e󰀂nm-32150and-1090由图1可见,1由[Nd(4󰀁PYA)3(H2O)2]单元构成。[Nd(4󰀁PYA)3(H2O)2]单元的Nd(#)与9个O原子配位,形成一个扭曲的多面体结构。在1的分子中存在着3个独立的3󰀁(4󰀁吡啶基)丙酸根(4󰀁PYA)和两个H2O分子;Nd(#)原子与9个O原子配位,形成一个扭曲的多面体结构,其中配位O原子7个来自4󰀁PYA的羧基,另外两个来自配位水分子。键角在49.29(16) ∃481∃第4期󰀁󰀁󰀁󰀁袁巍等:[Nd(4󰀁PYA)3(H2O)2]n的合成及其晶体结构󰀁表2󰀁󰀁1的主要键长和键角Table2󰀁󰀁Selectedbondlengthsandbondanglesof1BondLength/󰀁BondAngle/( )BondAngle/( )Nd1-O12.431(5)O1-Nd1-O776.77(16)O5-Nd1-O2142.86(15)Nd1-O42.508(5)O1-Nd1-O6154.49(17)O8-Nd1-O276.92(15)Nd1-O22.557(4)O7-Nd1-O684.02(15)O1-Nd1-O375.84(16)Nd1-O72.484(5)O7-Nd1-O4136.70(17)O7-Nd1-O3141.41(16)Nd1-O52.518(5)O2-Nd1-O1104.96(15)O6-Nd1-O3128.66(15)Nd1-O12.669(5)O6-Nd1-O480.59(15)O4-Nd1-O569.23(15)Nd1-O62.490(5)O1-Nd1-O579.61(16)O5-Nd1-O562.01(18)Nd1-O82.541(5)O7-Nd1-O574.21(16)O1-Nd1-O5161.35(14)Nd1-O52.723(5)O6-Nd1-O5111.28(16)O4-Nd1-O350.89(15)O4-Nd1-O574.26(15)O5-Nd1-O374.53(16)O1-Nd1-O883.52(17)O8-Nd1-O3135.01(16)O7-Nd1-O866.91(16)O2-Nd1-O375.84(15)O7-Nd1-O570.06(16)O7-Nd1-O1121.89(17)O6-Nd1-O549.29(16)O6-Nd1-O1114.56(15)O3-Nd1-O5113.11(16)O4-Nd1-O1101.30(16)O6-Nd1-O873.49(16)O5-Nd1-O1132.48(15)O4-Nd1-O8142.75(15)O8-Nd1-O167.36(16)O5-Nd1-O8140.20(16)O2-Nd1-O149.89(14)O1-Nd1-O2113.97(15)O3-Nd1-O167.69(16)O7-Nd1-O2141.02(16)O1-Nd1-O5134.37(15)O6-Nd1-O271.88(15)O8-Nd1-O5109.94(16)O4-Nd1-O269.78(15)O2-Nd1-O5111.55(14)图1󰀁󰀁1的分子结构图Figure1󰀁󰀁Molecularstructureof1(O6-Nd1-O5)~161.35(14) (O1-Nd1-O5);键长在0.2431(5)nm(Nd1-O1)~0.2723(5)nm(Nd1-O5)。图2󰀁󰀁1的一维链状结构Figure2󰀁󰀁1Dchainstructureof1由图2可见,Nd原子的链接由作为三配位的4󰀁PYA的O原子作为桥联原子,其链接方式是由两个O原子作为桥联原子一个Nd(#)原子连接为四员环,其中一个O原子与另一个Nd(#)原子再配位,通过这种桥联方式进而形成无限的一∃482∃󰀁合成化学󰀁󰀁󰀁Vo.l18,2010