近年来,柔性羧酸配体正逐渐引起研究者的关注,原因在于它的丰富多样的配位方式和灵活多变的分子结构,可以设计合成出多种结构和性质新颖的配位聚合物。与刚性羧酸配体相比,柔性羧酸配体在组装过程中,它的配位构型和配位模式可以随周围环境的不同而调整,具有一定的结构自由度。由此看来,这一类配体的配合物可以呈现出更为多样的结构和独特的性质。就目前而言,相比刚性配体,柔性羧酸配体研究报道较少,所以去探索这类羧酸配合物的合成、结构和性质是有必要。论文网
本文以柔性羧酸反式-1,4-环己二羧酸为配体,用水热合成法分别合成了单斜晶系零维结构的化合物1和正交晶系三维结构的化合物2这两种化合物。此配体结构中的两个羧酸在合成晶体的实验过程中起到了很大的作用,通过不断的实验探究,发现合成晶体的最佳温度、时间、反应物用量等条件。并借助仪器对晶体结构、性质进行表征,进一步探究其在社会生活中的应用。柔性羧酸在未来有很大的发展前景,值得我们去探索。
1实验部分
1。1仪器与试剂
仪器:梅特勒-托利多仪器(上海)有限公司生产的型号AL204电子天平;巩义市予华仪器有限责任公司生产的型号KQ-B玻璃仪器气流烘干器,加速电压为220kV;巩义市予华仪器有限责任公司生产的型号公司生产的型号SZCL-2数显智能控温磁力搅拌器;上海-恒科学仪器有限公司生产的电热鼓风干燥箱;单晶X-射线衍射仪。
试剂:六水合硝酸镍[Ni(NO3)2·6H2O]、98%、天津市凯通化学试剂有限公司;反式-1,4-环己二羧酸、97%、上海达瑞精细化学品有限公司;2,2′-联吡啶(2,2′-bipyridine)、98%、萨恩化学技术(上海)有限公司;氢氧化钠(NaOH)、96%、天津市风船化学试剂科技有限公司;三水合硝酸铜[Cu(NO3)2·3H2O]、99%、天津市北精细化工有限公司;4,4′-联吡啶(4,4′-Bipyridine)、98%、萨恩化学技术(上海)有限公司;N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、99。5%、天津市凯通化学试剂有限公司;乙腈(CH3CN)、99。5%、天津市科密欧化学试剂有限公司;蒸馏水(H2O)。
1。2 晶体的合成
化合物1的合成步骤:称取0。08724g Ni(NO3)2·6H2O (0。3mmol),0。0344g 反式-1,4-环己二羧酸(1,4-CHDC, 0。2mmol)和0。031236g 2,2′-联吡啶(0。2mmol)放入玻璃管中,然后加入1mL蒸馏水摇晃溶解。再加入0。5mL氢氧化钠溶液(浓度为1mol/L),最后加入1。2mL蒸馏水封口。计算反应混合物的摩尔组成后得到以下数据:n[Ni(NO3)2•6H2O] : n(1,4-CHDC) : n(2,2′-Dipyridyl) : n(NaOH) : n(H2O)=3。0 : 2。0 : 2。0 : 5。0 : 22,将反应混合物放入160℃烘箱中反应4天。实验现象:固液分层,有大量绿色块状晶体。
化合物2的合成步骤:称取0。04832g Cu(NO3)2•3H2O(0。2mmol),0。0344g 反式-1,4-环己二羧酸(0。2mmol)和0。031236g 、0。046854g、0。062472g 4,4′-联吡啶(0。2mmol、0。3mmol、0。4mmol)放入玻璃管中,然后加入蒸馏水、N,N-二甲基甲酰胺、乙腈各1mL摇晃溶解。计算反应混合物的摩尔组成后得到以下数据:n[Cu(NO3)2•3H2O] : n(1,4-CHDC) : n(4,4′-Bipyridine ): n(H2O) : n(DMF) : n(CH3CN)=2。0 : 2。0 : 2。0/3。0/4。0 : 10 : 10 : 10,将反应混合物放入160℃烘箱中反应4天。实验现象:固液分层,浅绿色针状晶体。
2 结果与讨论
2。1 化合物的晶胞参数分析
由化合物1的晶体结构分析可知,该化合物是空间群为Cc (9)的单斜晶系,晶胞参数a=11。9065(10)Å, b=24。643(2)Å, c=7。5489(6)Å, β=115。33(0)°,V=2002。01(99)Å3,Z=18,,DC=1。51887g/cm3。