多钼氧簇羰基金属衍生物的合成、结构及性质研究

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本文采用混合溶剂法,将Na2TeO3、TeO2、Sb2O3引入到简单钼酸原料体系,与羰基化合物反应,通过调控相关实验条件,成功得到三个系列7例具有新颖结构的多酸羰基金属衍生物,对所得化合物进行了充分地结构表征(红外、紫外、热重、X-射线粉末衍射)。同时对化合物的电化学行为进行了研究,其中2例化合物具有良好的电催化还原NaNO2活性。1.首次合成三例Te掺杂的新颖的多钼氧簇羰基金属衍生物(NH45H3[(Te2Mo12(OH)O44)(Mn(CO)3)]·18H2O(1),(NH48[(Te2Mo12(OH)O44)(Re(CO)3)]-·13H2O(2)和(TMA)5[(TeMo9O32)(Re(CO)3)]·4H2O(3)。其中化合物1和2是同构化合物,其阴离子是由[Te2Mo12(OH)O44]9-单元担载一个[M(CO)3]+(M=Mn(1),Re(2))单元组成,而{Te2Mo12}可以看做由一个五缺位的{TeMo7}和一个九缺位的{TeMo3}通过两个{MoO6}八面体共顶点连接形成。其中,{TeMo3}结构类似于我们组之前报道的{[PMo3O16][Re(CO)3]4}5–。而化合物3的阴离子则是由类三缺位Keggin型[TeMo9O32]6-单元担载一个[Re(CO)3]+基团组成。2.首次合成三例Sb掺杂的新颖的多钼氧簇羰基金属衍生物(TMA)3H[(SbMo9O32)(Re(CO)32]·5H2O(4)、(TMA)3[(Na2(H2O)4)(Na(H2O)4)[(SbMo9O32)(Mn(CO)3)]·5H2O(5)和(TMA)4[(Sb2Mo8O30)(Mn(CO)32)](6)。化合物4阴离子{SbMo9}结构与3类似,区别在于4的阴离子是由{SbMo9}结构在其上下部各担载一个[Re(CO)3]+基团形成。化合物5阴离子结构与3类似,有意思的是[(SbMo9O32)(Mn(CO)3)]6-通过一个3核Na簇桥连形成一维链状结构。化合物6的阴离子结构与4类似,可以看做是由一个Sb取代的{SbMo9Re2}。3.成功合成一例基于Lindqvist型单缺位{Mo5O18}羰基锰衍生物:(TMA)2[(H2Mo5O18)(Mn(CO)32]·H2O(7)。化合物7阴离子{[H2Mo5O18][Mn(CO)3]2}2-{Mo5Mn2},可以归属于担载型羰基金属衍生物,由一个单缺位Lindqvist型[Mo5O18]6-构筑块担载两个[Mn(CO)3]+基团组成。与已报道的同多酸担载型羰基金属衍生物不同的是,两个[Mn(CO)3]+基团分别除了与[Mo5O18]6-单元上的3个端氧相连外,又通过一个四重桥氧相连形成一个二核锰单元。化合物1-7的主要晶体学参数如下:1.(NH45H3[(Te2Mo12(OH)O44)(Mn(CO)3)]·18H2O(1):正交晶系,Pnma空间群,晶胞参数:a=10.5921(10)?,b=20.293(2)?,c=28.550(3)?,Z=4,R1=0.0354,wR2=0.0851[I>2σ(I)]。2.(NH48[(Te2Mo12(OH)O44)(Re(CO)3)]·13H2O(2):单斜晶系,C2/m空间群,晶胞参数:a=30.620(2)?,b=20.108(2)?,c=10.6218(8)?,Z=4,R1=0.0423,wR2=0.1154[I>2σ(I)]。3.(TMA)5[(TeMo9O32)(Re(CO)3)]·4H2O(3):三斜晶系,C2/m空间群,晶胞参数:a=30.620(2)?,b=20.108(2)?,c=10.6218(8)?,Z=4,R1=0.0440,wR2=0.1167[I>2σ(I)]。4.(TMA)3H[(SbMo9O32)(Re(CO)32]·5H2O(4):单斜晶系,P2/c空间群,晶胞参数:a=22.7965(17)?,b=12.2890(9)?,c=22.3321(17)?,Z=4,R1=0.0656,wR2=0.1656[I>2σ(I)]。5.(TMA)3[(Na2(H2O)4)(Na(H2O)4)[(SbMo9O32)(Mn(CO)3)]·5H2O(5):单斜晶系,C2/c空间群,晶胞参数:a=20.5957(13)?,b=16.4849(11)?,c=34.995(2)?,Z=8,R1=0.0412,wR2=0.0924[I>2σ(I)]。6.(TMA)4[(Sb2Mo8O30)(Mn(CO)32)](6):单斜晶系,P21/c空间群,晶胞参数:a=11.6972(8)?,b=22.5645(16)?,c=22.1826(15)?,Z=4,R1=0,wR2=0.3075[I>2σ(I)]。7.(TMA)2[(H2Mo5O18)(Mn(CO)32]·H2O(7):正交晶系,Cmc21空间群,晶胞参数:a=16.0799(8)?,b=16.2449(8)?,c=14.7484(7)?,Z=4,R1=0.0409,wR2=0.1113[I>2σ(I)]。
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