20190916

　　

新型配合物[Zn(BIX)(NIPH)]n·1.5nH₂O的合成及晶体结构

李佳¹，高铭^2*

（1. 吉林师范大学 化学学院,吉林 四平 136000;

2.吉林师范大学 物理学院,吉林 四平 136000）

摘要： 本文利用常规方法合成了[Zn(BIX)(NIPH)]n·1.5nH₂O，(BIX为1,4-（二亚甲基苯）二咪唑，H₂NIPH为5-硝基间苯二甲酸)。并通过X-射线单晶衍射仪,元素分析对其进行结构表征。该化合物属于三斜晶系，空间群为P-1，a = 10.151(3) Å，b = 11.014(3) Å，c = 11.774(3) Å，α= 67.057(4)°，β= 74.024(3)°，γ = 82.998(4)°.V = 1165.2(5) Å3, C22 H20 N5 O8 Zn, Mr = 547.80。Dc = 1.561 g/cm³，F(000) = 562, Z = 2. R1 = 0.0481, wR₂ = 0.1180.

关键词：配合物；合成; 晶体结构

中图分类号：0632.1

0 引言

多金属氧酸盐含有丰富的端氧和桥氧原子，可以利用氧原子与各种有机化合物连接构筑具有新颖结构的有机无机杂化材料。这类材料由于其结构和性能的多样性，使其在材料、催化、医药等领域具有潜在应用^[1-3]，由于BIX配体能够形成结构不同的配合物吸引了化学家的注意^[4-5]。将H₂NIPH和BIX作为侨联配体，和Zn(NO₃)₂反应,生成一种新型配合物。

1 实验部分

1.1 仪器与试剂

Bruker Apex CCD型X射线衍射仪（德国Bruker公司），PE2400型元素分析仪（美国Perkin-Elmer公司）。BIX的合成按照文献的方法^[6]，而所用的其他试剂使用前未进行任何处理。

1.2 配合物的合成

称量0.5mmol Zn(NO₃)₂, 0.25mmol BIX, 0.5mmol 5-硝基间苯二甲酸,10ml甲醇和10ml水

基金项目：国家自然科学基金项目（21776110和51608226）

第一作者简介：李佳（31-）汉，女，吉林双辽，吉林师范大学化学学院实验师，硕士。研究方向：多功能材料。

通讯作者简介：高铭（37-），汉，女，吉林白山，高级实验师，博士。研究方向：纳米半导体材料的改性及应用。

于50ml小烧杯中，并将溶液搅拌至澄清，再将其过滤到另一干净的烧杯中密封7天获得理想型晶体，然后进行自然干燥。把得到的固体样品称量计算产率为53%（以Zn为计）。元素分析理论值为：C, 51.13; H, 4.10; N, 13.55.元素分析实验值为: C, 51.15; H, 4.18; N, 13.61. IR(KBr,cm-1):3416.08(m)，3138. 49(b)，1541.35(s)，1519.10(s)，1433.50(m)，1379.67(s)，1275.66(s)，1229.50(s)，1165.66(s)，1120.89(s)，1081.38(s)，943.42(s)，855.22(v)，790.779（v），743.05(v)，703.13(s)，654.03(s)，618.35(s)，545.09(v)，514.41(v)。

2 结果与讨论

2.1 晶体结构的测定

选择大小为0.51mm x 0.47 mmx 0.24 mm的单晶，采用MoKα射线 (λ=0.71073nm)，通过Bruker Apex-II CCD衍射仪收集而得。晶体结构解析运用SHELXL−97程序，并通过全矩阵最小二乘法修正非氢原子坐标和各向异性温度因子。配体上氢原子通过理论计算得到的。晶体学数据见表1，表2为选择性键长和键角。

表1 化合物的晶体学数据

Table 1 Crystal data and structure refinement for the title compound

Empirical formula	C22 H20 N5 O8 Zn	Formula weight	547.80
Crystal system	Triclinic	Space group	P-1
Dc (g/cm3)	1.561	Crystal size	0.51x 0.47 x 0.24 mm3
Unit cell	a = 1.0151(3) Å, b = 1.1014(3) Å, c = 1.1774(3) Å, α= 67.057(4)° β= 74.024(3)°, γ= 82.998(4)°	Volume	1.1652(5) Å3
		Z	2
		Rint	0.0134
		Goodness-of-fit on F2	1.064
R[I>2sigma(I)]	R1 = 0.0397, wR2 = 0.1130	R (all data)	R1 = 0.0481, wR2 = 0.1180

表2 化合物的键长和键角

Table 2 Selected bond lengths (Å) and angles (°)

Bond	Dist	Bond	Dist	Bond	Dist
Zn(1)-O(3)#1	1.987(2)	Zn(1)-N(1)	1.989(2)	Zn(1)-O(1)	1.992(2)
Zn(1)-N(3)	2.004(3)	O(3)-Zn(1)#4	1.987(2)
Angel	(°)	Angel	(°)	Angel	(°)
O(3)#1-Zn(1)-N(2) 103.57(8)	114.77(10)	O(3)#1-Zn(1)-O(1)	98.33(9)	N(2)-Zn(1)-O(1)	117.69(9)
O(3)#1-Zn(1)-N(4)	103.24(10)	N(2)-Zn(1)-N(4)	113.85(10)	O(1)-Zn(1)-N(4)	106.98(10)
C(10)-N(2)-Zn(1)	127.6(2)	C(11)-N(2)-Zn(1)	126.1(2)	C(17)-N(4)-Zn(1)	127.2(2)
C(18)-N(4)-Zn(1)	125.9(2)	C(1)-O(1)-Zn(1)	106.39(18)	C(5)-O(3)-Zn(1)#4	110.2(2)

Symmetry transformations used to generate equivalent atoms: #1 x-1,y,z

Symmetry transformations used to generate equivalent atoms: #1 x-1,y,z #4 x+1,y,z

2.2 配合物的晶体结构

每一个不对称单元是由一个晶体学独立的金属Zn，一个5-硝基间苯二甲酸和两个二分之一孤立的BIX配体组成，如图1所示。中心金属Zn原子处在四配位环境中，分别与来自两个不同BIX配体中的两个N相连，两个5-硝基间苯二甲酸中的两个的O相连，呈现四面体的几何构型。BIX配体连接金属Zn形成S-型一维链，一维链再与5-硝基间苯二甲酸相连，形成波浪状二维层，图2所展示。配合物的三重穿插如图3。

图1. 配合物的不对称结构单元

Fig 1. Asymmetric structure of the compound

图2. 配合物的二维层状结构

Fig 2. 2D layered structure of the compound

图3. 配合物的三重穿插

Fig 3. Triple interpolation structure of the compound

3 结论

本文利用BIX和5-硝基间苯二甲酸二甲酸配体与ZnSO₄反应，呈现四面体的几何构型,并通过x射线单晶衍射分析确定其晶体结构。BIX配体连接金属Zn形成S-型一维链，一维链再与5-硝基间苯二甲酸相连，形成波浪状二维层。

参考文献

[1] Du D Y，Qin J S，Li S L et al. Recent advances in porous polyoxometalate-based metal–organic framework materials [J].Chem.Soc.Rev,2014,43（13）,4615-4632

[2] Fu　H，Qin C，Lu Y et al．An Ionothermal Synthetic Approach to Porous Polyoxometalate‐Based Metal–Organic Frameworks[J].Angew.Chem.Int.Ed,2012,51（32）,7985－7989

[3] Han Q X, Zhang L Z，He C,et al. Metal-Organic Frameworks with Phosphotungstate Incorporated for Hydrolytic Cleavage of a DNA-Model Phosphodiester[J].Inorg.Chem,2012,51, 5118−5127.

[4] Jonathan C. Collings, Philip S. Smith, Dmitri S. Yufit, et al. Marder. Arene–perfluoroarene interactions in crystal engineering. Part 10. Crystal structures of 1∶1 complexes of octafluoronaphthalene with biphenyl and biphenylene[J]. CrystEngComm, 2004,6, 25-28

[5] Zhang L, Lü X Q, Chen C L, et al. Nanosized Silver(I) Coordination Networks of Mixed Bix-Diphosphine (Bix=1,4-Bis (imidazol-1-ylmethyl)benzene)[J].Crystal Growth＆Design 2005, 5, 283–287.

[6] Meng X R, Song Y. Hydrothermal Syntheses, Crystal Structures, and Characteristics of a Series of Cd−btx Coordination Polymers (btx = 1,4-Bis(triazol-1-ylmethyl)benzene) [J].Inorg.Chem. 2004, 43, 3528-3536

Synthesis, Structural Characterization and Properties of the compound [Zn(BIX)(NIPH)]n·1.5nH₂O

LI Jia^1*, GAO Ming²

(1.College of Chemistry, Jilin Normal University, Jilin Siping, 136000, China;

2.College of physical, Jilin Normal University, Jilin Siping, 136000, China)

Abstract： An interest compound [Zn(BIX)(NIPH)]n·1.5nH₂O (BIX = 1-(4-((1H- imidazol-1-yl)methyl)benzyl)-1H-imidazole), H₂NIPH=5-nitroisophthalic acid) is synthesized by hydrothermal method and structurally characterized by single-crystal X-ray diffraction and elemental analysis. Compound crystallizes in the triclinic system, space group P-1, with a = 10.151(3) Å，b = 11.014(3) Å，c = 11.774(3) Å，α= 67.057(4)°，β= 74.024(3)°，γ = 82.998(4)°.V = 1165.2(5) ų, C₂₂ H₂₀ N₅ O₈ Zn, Mr = 547.80.Dc = 1.561 g/cm³，F(000) = 562, Z = 2. R₁ = 0.0481, wR₂ = 0.1180.

Key words：compound; Synthesis; Crystal Structure

订阅方式：
①在线订阅（推荐）：www.sdchem.net.cn
②邮局订阅：邮发代号24-109

投稿方式：
①在线投稿（推荐）：www.sdchem.net.cn
　　作者只需要简单注册获得用户名和密码后，就可随时进行投稿、查稿，全程跟踪稿件的发表过程，使您的论文发表更加方便、快捷、透明、高效。
②邮箱投稿：sdhgtg@163.com sdhg@sdchem.net
　　若“在线投稿”不成功，可使用邮箱投稿，投稿邮件主题：第一作者名字/稿件题目。
投稿时请注意以下事项：
　　①文前应有中英文“题目”、“作者姓名”、“单位”、“邮编”、“摘要”、“关键词”；
　　②作者简介包括：姓名、出生年、性别、民族、籍贯或出生地、工作单位、职务或职称、学位、研究方向；
　　③论文末应附“参考文献”，执行国标GB/T7714-2005标准，“参考文献”序号应与论文中出现的顺序相符；
　　④注明作者的联系方式，包括电话、E-mail、详细的通讯地址、邮编，以便联系并邮寄杂志。
　　 　                                                                                   山东化工稿件修改细则