醇胺协同多元羧酸构筑金属簇配合物的合成、表征及氢键超分子自组装

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本文采取醇类作为溶剂,醇胺协同多元羧酸的方案合成了三类共六个金属簇配合物。运用X射线单晶衍射分析的方法确定了化合物的结构。化合物1-6的分子式如下:[Co2(teaH32(Htma)2](1)(H3tma=Trimesic acid,teaH3=triethanolamine)[Zn2(teaH2)(ndc)1.5]·MeOH(2)(ndc2-=2,6-naphthalenedicarboxylate)[Co2(teaH2)(ndc)1.5]·MeOH(3)(teaH3=triethanolamine)[Zn2(deaH)(ndc)1.5]·MeOH(4)(MeOH=methyl alcohol)[Co2(teaH2)(btb)]·3EtOH(5)(btb3-=benzene-1,3,5-tribenzoate,EtOH=ethyl alcohol)[Pb4(1,3-ada)3·(μ4-O)](6)(1,3-ada=1,3-Adamantanediacetic acid)化合物1是中心对称的单核二聚体组成的具有零维结构的分子,分子内和分子间氢键的相互作用,使得化合物1由0D→2D的开放结构。TGA分析结果表明,化合物1在温度低于393K时具有良好的热稳定性,磁性研究表明,化合物1具有反铁磁性。化合物2-5是同一类具有63网络的配合物,它们的结构中都含有相似的双核金属中心单元M2(M表示Zn、Co)和一定的孔隙,且孔隙中均填有游离的溶剂分子。化合物2、3是具有相同结构,只是金属中心不同的两个聚合物。它们的ndc2-配体都是采取了这三种配位方式:μ41κ1κ1κ121κ121κ1κ1κ1,teaH3配体采取的是单去质子化的构成方式。且它们都具有良好的热稳定性,能够保持结构稳定的温度范围是室温至149℃(化合物2),110℃(化合物3)。在氢键的作用下,化合物2、3二维的63层自组装成扭曲的三维金刚石型网络结构。化合物4与化合物1相比只是将teaH3换成了deaH2,在结构上,ndc2-配体只采取了两种配位方式,即μ41κ1κ1κ1和μ21κ1的模式,醇胺同样是单去质子化参与配位。化合物4中三类氢键的存在,使得其拓扑结构呈现出63层相互贯穿的三维网络。化合物5将羧酸配体换成了结构较大的H3btb,和化合物2-4的氢键作用不一样的是,化合物5的层与层的交互作用发生在三个双核单元,导致化合物5具有较大的通道,其对N2具有明显的吸附正好证明了这一特点。化合物6是一种新型的具有六核Pb簇的一维链状结构。与化合物1-5由于氢键的作用最后形成二维或三维结构不同的是,化合物6是由于其柔性羧酸配体1,3-ada丰富的配位模式而形成的三维网状结构。且化合物6在温度低于252℃时具有良好的热稳定性。
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