二维配位聚合物[Co(NDC)(bib)(H2O)]n的合成与结构

2019年

6月

第

19卷第

2期廊坊师范学院学报(自然科学版)

Journal of Langfang Normal University (Natural Science Edition)Jun.2019

Vol.19 No.2

二维配位聚合^［Co(NDC)(bib)(H2O)］n的合成与结构

周永红，张茜，张荣超，张洁

(淮北师范大学，安徽淮北

235000)

【摘要】水热条件下，以

1,4-双(咪业

-1-基)-丁烷

(bib)和

1,4-蔡二酸

(ILNDC)为配体合成了 一个二价钻的二维配

位聚合物

［Co(NDC)(bib)(H2O)］„

⑴,并用红外光谱、元素分析以及单晶

X-射线衍射对配合物进行了表征。晶体学数

据：配合物

1 属单斜晶系，

P2i/n 空间群

,a = 1.24111(19

)nm,b = 1.32469(17

)nm,c = 1.3463(2

)nm,P = 106.840(12

)°,

V = 2.1185(5) nm3,Z = 4,S= 1.034,最终残差因子(I>2

ct(I))

R, = 0.0433,碍=

0.1006,对于全部数据

Ri = 0.0686,

<

dR2 = 0.1166

o单晶结构分析结果表明，配合物中

Co(II)离子处于变形八面体配位环境中，相邻的

Co(II)离子通过

bib

和

NDC"的桥连形成二维网状结构。

【关键词】配位聚合物

;1,4-蔡二酸;水热合成

Synthesis and Crystal Structure of Two Dimensional Coordination

Polymer [Co(NDC) (bib)(

H2O

几

ZHOU Yong-hong, ZHANG Qian, ZHANG Rong-chao, ZHANG Jie

(Huaibei Normal University, Huaibei 235000, China)

[Abstract] A two dimensional coordination polymer with formula of [Co(NDC) (bib)

(H20)]n (1) ( bib = l,l/-(l,4-bu-

tanediyl)bis(imidazole), H2NDC = naphthaline-1, 4-dicarboxylic acid) has been synthesized under hydrothermal condition

and characterized by IR, elemental analysis, and single crystal X-ray difiraction. Crystal data: monoclinic, space group P2i/n,

a = 1.24111(19

)nm,b = 1.32469(17

)nm,c = 1.3463(2

)nm, p = 106.840(12

)°,V = 2.1185(5) nm3,Z = 4,S = 1.034,

final R indices

(I > 2

(r ( I

)) Ri = 0.0433,WR2 = 0.1006,and for all reflections Ri = 0.0686,WR2 = 0.1166. In 1, the Co(ll)

ion locates in a distorted octahedral coordination environment and adjacent Co(ll) ions are bridged by bib and NDC2- to give

rise to two-dimensional network.

[Key words] coordination polymer; naphthaline-1, 4-dicarboxylic acid; hydrothermal synthesis

〔中图分类号〕

0614.7 〔文献标识码〕

A 〔文章编号〕

1674-3229(20

⑼02-0055-03

0引言

配位聚合物是由金属离子和有机配体通过配

位键形成的具有一维、二维或三维结构的配合物O

配位聚合物因拓扑结构的多样性及在非线性光学、

仿生化学、磁学、催化、吸附等方面的广阔应用前景

而受到人们的关注。用刚性或柔性有机竣酸配

体连接金属离子是合成配位聚合物的有效方法。

此外，一些含氮杂环配体如咪哩、三氮睦、四氮哩等

也常用于配位聚合物的合成4勺。最近,我们以5-磺基间苯二甲酸、2,4-二氯苯氧乙酸为主配体，以

1, 4-双(咪瞠-1-基)-丁烷或1,3-二

(4-毗腱基)丙

烷为辅助配体合成了系列配位聚合物3)。在这些

配合物中，竣酸和含氮配体表现出多样化的配位模

式。为进一步探究竣酸和含氮配体在构筑配位聚

合物中的作用，本文利用乙酸钻与1,4-荼二酸、

1, 4-双(咪哩-1-基)-丁烷在水热条件下反应，合成

了一种二维钻配位聚合物［Co

(NDC

)(bib)

(H2O

)］„,

并对其进行了红外光谱、元素分析和X-射线单晶衍

射表征o

［收稿日期］

2019-03-01

［基金项目］淮北师范大学校级教学质量与教学改革工程项目

(JY18022

)

［作者简介］周永红

(1976-)，男，硕士，淮北师范大学化学与材料科学学院教授，研究方向:功能配合物。

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•2019年

6月廊坊师范学院学报(自然科学版)第

19卷•第

2期

1实验部分

1.1试剂与仪器

试剂:1,4-双(咪哩-1-基)-丁烷按文献方法囿

合成，其余试剂为市售分析纯。

仪器:红外光谱仪(美国Nicolet 170sx FT-IR);

元素分析仪(德国Elementar公司Vario EL III) ; X-

射线单晶衍射仪(德国Bruker公司APEX IICCDC

)。

1.2 配合物［Co(NDC)(bib)(H2O)h (1)的合成

将 C

o(CH3COO)2

• 4H20

(0.0249 g, 0.1 mmol)、

1,4-蔡二酸

(0.0216 g, 0.1 mmol)、1, 4-双(咪睦-1 -

基)-丁烷

(0.0190 g, 0.1 mmol)和 H20

(10 mL)混合均

匀后，移入容积为23mL的高压反应釜中，密闭置于

130%

：^中恒温72h,自然冷却至室温。得到桃I色

块状晶体，从中挑选出适于X射线衍射分析的单晶,

产率约59%。元素分析结果为［实验值(理论值)％］：

C 54.87

(54.84

),H 4.60

(4.57) ,N 11.59 (11.63

)。IR

(KBr, cm-1): 3120 s, 1615 vs, 1529 s, 1443 w, 1387 s,

1311 w, 1159 m, 978 m, 786 m, 672 m, 505 mo

1 -3晶体结构的测定

选取0.28 mm x 0.25 mm x 0.21 mm 的单晶，

在X-射线单晶衍射仪上收集衍射数据。在296

(2) K下以 Mo-Ka射线(X =0. 071073 nm)为辐射

源，以卩-£»扫描方式在2.30。冬0<25.00°范围内共

收集10443个衍射点，其中独立衍射数据3512

个。所有非氢原子借助于SHELXTL-97程序⑼用

直接法解出。对氢原子采用各向同性温度因子进

行全矩阵最小二乘法修正。相关的晶体学数据及

结构精修数据见表1，部分键长和键角数据见表2。

2结果与讨论

X-射线单晶衍射分析表明，配合物属单斜晶

系,P2Jn空间群。它的不对称结构单元包括1个Co

(II

)离子、1个NDC2■离子、1个bib分子和1个压0分

子，如图1所示。Co(ll)离子中心采取变形八面体

配位构型，其中3个0原子来自于2个不同的NDC2-

配体,1个0原子来自于慮0分子，另2个N原子则表〔配合物［的晶体学数据

empirical formula

C22H22N4O5CO

formula weight481.37

temperature/K296(2)

crystal systemmonoclinic

space groupP2i/n

al nm1.24111(19)

b/ nm1.32469(17)

d nm1.3463(2)

b/ nm106.840(

⑵

volume/nm3

2.1185(5)

Z4

calculated density/( Mg/m3)1.509

absorption coefficient/mm-10.853

F(000)

996

6 range for data collectioii/f0)2.30 to 25.00

limitmg indices—13

-15Ck«15

一

16*6

reflections collected10443

independent reflections3512

goodness-of^-fit on F21.034

R[I>2ff(I)]0.0686

wR2

0.1166

表

2配合物

1的主要键长和键角

Bond length (A)

Co(l)-O(l)2.117(2)

Co(l)-0

⑵2.327(3)

Co(l)-N(l)2.093(3)Co(l)-N(4B)2.060(3)

Co(l)-O(lW)2.130(3)Co(l)-O(3A)2.035(2)

Bond angle (°)

O(3A)-Co

⑴-N(4B)86.17(11)O(3A)-Co(l)-N(l)102.19(12)

0(4B)-Co(l)-N

⑴97.04{13)O(3A)-Co(l)-O(l)160.17(11)

N(4B)-Co(l)-0(l)93.34{11)N(l)-Co(l)-O(l)97.55(11)

O(3A)-Co(l)-O(lW)85.10(12)N(4B)-Co(l)-0(lW)169.06(12)

N(l)-Co(l)-O(lW)91.25(12)

0(l)-Co(l)-0(lW)92.64(11)

O(3A)-Co(l)-。⑵

101.47(10)N(4B)-Co(l)-

(X2)85.82(11)

N(l)-Co(l)-0

⑵156.30(11)0(l)-Co(l)-0(2)

58.77(9)

0(lW)-Co(l)-0

⑵89.46(10)

图

1配合物

1的分子结构图

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