柔性双Salamo型3d-4f和3d-s杂三核配合物的合成、结构、性质与计算研究

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近年来,配位化学的发展引起了人们的广泛关注,尤其是对Salen型化合物及其衍生物的研究和探索,引起了现代化学界的极大兴趣。一般来说,含有不同配位环境和成键模式配体的设计被认为是决定杂多核金属(Ⅱ)配合物结构的关键因素。由于这些Salen型配体具有稳定的四齿N2O2空腔配位环境,它们能够与各种过渡金属(Ⅱ/Ⅲ)配位,形成具有不同结构的金属(Ⅱ/Ⅲ)配合物,然而,根据我们现有的方法,丰富的3d-s,3d-3d(?),3d-4f杂多核金属(Ⅱ/Ⅲ)配合物是通过引入不同半径的金属(Ⅱ/Ⅲ)原子和阴离子形成的。由于它们通常表现出可变的配位数,同时,配合物的结构往往受到配体结构、空间位阻和离子半径等因素的影响,导致配合物结构复杂且种类繁多。而Salamo型配体是在Salen型配体的基础上引入了具有强电负性的氧原子,其可以显著控制亚胺键的可逆反应,从而成功克服了Salen型配体不稳定的缺陷,因此,它们被人们广泛应用于电化学、抗菌活性、磁性材料、光学材料、催化等领域。在本文中,设计并合成了一种具有柔性的、自组装能力较强的双Salamo型配体H4L,该配体具有N2O2和O6两个不同金属(Ⅱ/Ⅲ)结合位点(一个特定于3d金属(Ⅱ)离子,另一个特定于半径较大的4f或s金属(Ⅱ/Ⅲ)离子)的经典隔室配体。通过加入过渡金属(Ⅱ)盐和稀土金属(Ⅲ)盐(或碱土金属(Ⅱ)盐)最终反应生成了[Cu2La(L)(η~2-NO3)3(CH3OH)2]·2CH3OH(1),[Cu2Ce(L)(η~2-NO3)3(CH3OH)2]·2CH3OH(2),[Cu2La(L)(η~2-NO3)3]·CH3CH2OH(3),[Cu2Ce(L)(η~2-NO3)3]·CH3CH2OH(4),[Cu2Pr(L)(η~2-NO3)3(CH3CH2OH)2]·2CH3CH2OH(5)和[Cu2Ca(L)(μ~2-NO3)2]·3CH3CH2OH(6)六种不同的杂多核金属(Ⅱ/Ⅲ)配合物。当在配体中加入铜(Ⅱ)盐时,我们发现配体与铜(Ⅱ)盐反应生成了摩尔为1:3的配合物,继续加入稀土盐时,稀土离子与O6空腔中的铜(Ⅱ)离子发生交换,最终生成了配体、铜离子与镧系(Ⅲ)离子摩尔比为1:2:1的配合物1-6,说明发生自组装后杂三核金属(Ⅱ/Ⅲ)配合物1-6的稳定性强于发生自组装前的同三核金属(Ⅱ)配合物。同时,通过元素分析,红外和紫外光谱对其进行了表征。同时还研究了其荧光性质及DFT计算和Hirshfeld表面分析。配合物1:C40H52Cu2La N7O23,Mr=1264.87,属于三斜晶系,空间群P-1;配合物2:C40H52Ce Cu2N7O23,Mr=1266.08,属于三斜晶系,空间群P-1;配合物3:C38H42Cu2La N7O20,Mr=1182.78,属于三斜晶系,空间群P-1;配合物4:C38H42Cu2Ce N7O20,Mr=1183.99,属于三斜晶系,空间群P-1;配合物5:C44H60Cu2Pr N7O23,Mr=1322.98,属于三斜晶系,空间群P-1;配合物6:C42H54Cu2Ca N6O19,Mr=1114.07,属于三斜晶系,空间群P-1;
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