这几年来,人们对金属氧簇化学有了新的研究,合成出很多由POM和过渡金属配合物(TMCS)构成的杂化化合物 [9-11]。利用POM和TMCS的这种组合,将会合成出更多有着独特结构和应用价值的原料。通过POMs与TMCs之间的共价键或非共价键作用,获得了许多延伸的结构或超分子结构。然而金属氧簇大多是分立的,通过桥(氧、金属或配合物)连接成1-、2-和3-D结构的很少见[12-14]。近年来,在金属-氧簇合成中水热法被作为一种全新的方法被应用,从而陆续获得了一系列具有新颖结构的簇合物[15-19]。
在上述研究背景下,本文研究了在水热条件下合成出的两种结构新颖的基于金属氧簇和过渡金属配合物的新型材料[CuCl(Phen)(H2O)][PW12O40] [4,4′-H2bpy]·1。5H2O (1) 和 (4,4′-H2bpy){[Cu(4,4′-bpy)]2[SiW12O40]} (2) (Phen = 1,10-邻菲罗啉,bpy = 吡啶) 。通过金属-氧簇阴离子和过渡金属配离子的相互作用,化合物1形成了一维链状结构。化合物2在金属-氧簇阴离子以及过渡金属配离子的两者的相互作用下也形成了一维链状结构,这些一维链又在氢键的作用下形成了三维超分子网络结构。研究了反应温度、pH值和反应时间对反应产物的影响。然后对化合物进行了红外、X-射线单晶衍射、紫外以及元素分析,为将来合成出性能更加优异、结构更加稳定的金属氧簇提供了新的思路。
1 实验部分
1。1 仪器与试剂
实验过程中所用到的所有化学药品均为分析纯,试剂及仪器分别如表1和表2所示。
表1 实验所用化学药品
试剂名称 生产厂家 纯度等级
Na2WO4·2H2O 南京化学试剂有限公司 AR
1,10-邻菲罗啉 百灵威科技有限公司 AR
H3PO4(磷酸) 郑州四季化工产品有限公司 AR
CuCl2·2H2O 天津市康科德科技有限公司 AR
HCl 徐州市聚铭化工产品有限公司 AR
H4[SiO4(W3O9)4]·xH2O (0。5 g) 广州市南太化工有限公司 AR
4,4-联吡啶 东莞市鑫源环保科技有限公司 AR
表2 实验过程中所用仪器
仪器名称 生产厂家 仪器型号
元素分析仪 Perkin-Elmer 240C
红外光谱仪 Pekin-Elmer SPECTRUM ONE FTIR
X-射线单晶衍射仪 Siemens SMART CCD
紫外-可见分光光度计 Shimadzu UV-3100 Spectro-photometer
1。2 实验方法
1。2。1 [CuCl(Phen)(H2O)] [PW12O40][4,4′-H2bpy]·1。5H2O (1)的合成
将Na2WO4·2H2O (0。65 g)、85% H3PO4 (0。3 ml)、CuCl2·2H2O (0。3 g)、4,4′-bpy (0。05 g)和Phen (0。07 g) 溶解在15 ml蒸馏水中并搅拌2h后,接着用HCl将溶液的pH值调至3左右,接着将其移入内衬为聚四氟乙烯的不锈钢反应釜内,然后将反应釜放入温度为170 ºC的干燥箱中,持续加热4天,最后冷却到室温即可获得绿色块状的晶体,对该样品洗涤干燥后称量,通过W算出的产率是56%。文献综述