0引言近年来,有机—无机杂合物因其在光电磁,催化,吸附,超导体等领域有着广阔的应用前景而倍受关注[13].多金属氧酸盐是一类多核配合物,其分子结构独特,并且易于设计和组装,具有很强的接受电子的能力,是一类优秀的受体分子[4],很容易与有机分子结合形成有机—无机复合物.含N类有机配体如有机胺、氮杂环配体等,一般含有共扼体系,给电子能力强[5],是一类理想的有机—无机杂合物的构筑机团.本实验选择钼酸盐、乙二胺为配体,通过水热法合成了一个新型的有机—无机杂合物(H2en)[Mo3O10],并通过单晶X—射线衍射分析方法研究了其晶体结构.1实验部分1.1试剂(NH4)3PMo12O40,乙二胺,CuCl2·2H2O均从国药集团化学试剂有限公司购得,分析纯,使用前未作进一步处理.1.2配合物的合成 在(NH4)3PMo12O40(0.03 mmol,0.055 6 g),CuCl2·2H2O (0.09 mmol,0.013 9 g)和10 mL蒸馏水的混合物中,滴加稀释的乙二胺溶液至pH=4~5,然后将混合液转入25 mL内衬聚四氟乙烯的水热反应釜中,加热到145 ℃并恒温反应5 d后,进行程序降温(10 ℃/h)直到室温,过滤并洗涤得到淡黄色棒状晶体,产率23%.1.3晶体结构测定选取尺寸为0.10 mm×0.10 mm×0.08 mm的单晶样品,在Bruker APEX面探测器衍射仪上,在298(2)K下以石墨单色化的MoK\\a射线(λ=0.071 073 nm)为衍射源,在2.7 °≤θ≤27.00 °范围内共收集了7 042个衍射数据.结构分析表明配合物属单斜晶系,P2(1)/n空间群,Mr=509.94,a=0.808 19(6) nm,b=1.445 69(11) nm,c=0.891 84(7) nm,α=90.00 °,β 98.134 0(10) °,γ=90.00 °,V=1.031 54(14) nm3,Dc=3.284 g·cm-3,μ=3.642 mm-1,Z=4,F(000)=968.对数据进行吸收校正后,以可观测的独立衍射点进行结构计算.采用SMART和SAINT[6]程序进行数据的还原和晶胞参数修正,用经验法进行吸收校正,结构用直接法求解,对所有非氢原子采用全矩阵最小二乘法对F2进行各向异性处理,用理论加氢方式找出所有氢原子,最后R=0.033 5,wR= 0.064 7,GOF=1.022.2晶体结构配合物由三钼酸根[Mo3O10]2-与质子化的乙二胺阳离子(H2en)2+构成,有关的键长键角列于表1.[Mo3O10]2-呈链状结构(如图1).由共边和共面畸变的MoO6八面体连接而成,其中含有三桥氧、双桥氧和端基氧(与文献[7]报道的仅含有端基氧和三桥氧的链状[Mo3O10]2-有所不同).每一个八面体包含两个较长的(0.220 4~0.241 6 nm)、两个居中的(0.185 9~0.199 7 nm)、两个较短的Mo—O(0.170 3~0.197 8 nm)键.Mo(3)O6八面体与Mo(1)O6八面体共用一条边Mo(3)—O(2),与Mo(2)O6通过共用一个面O(2)O(6)O(7)相连.同时,Mo(3)O6八面体与Mo(2)O6共用一个顶点O(4),这样就构成了无限延伸的一维链状[Mo3O10]2-.(H2en)2+位于链与链之间,并且通过氢键(N—H…O)将相邻的一维链连接起来,形成二维层状结构(如图2),氢键用虚线表示.表1配合物的主要键长与键角
Table 1Selected bond distances and bond angels of complex
化学键键长/nm化学键键长/nmMo(1)-O(1)0.170 7(3)Mo(2)-O(7)0.197 8(3)Mo(1)-O(3)0.171 6(3)Mo(2)-O(5)b0.229 4(3)Mo(1)-O(2)0.186 7(3)Mo(2)-O(2)b0.231 1(3)Mo(1)-O(8)a0.199 7(3)Mo(3)-O(8)0.195 0(3)Mo(1)-O(8)b0.220 4(3)Mo(3)-O(9)0.170 3(3)Mo(1)-O(4)0.233 8(3)Mo(3)-O(10)0.170 9(3)Mo(2)-O(6)0.171 1(3)Mo(3)-O(7)0.189 8(3)Mo(2)-O(4)0.173 2(3)Mo(3)-O(2)b0.226 8(3)Mo(2)-O(5)0.185 9(3)Mo(3)-O(5)b0.241 6(3)注:用于产生等效原子的对称操作:a=-1+x,y,z;b=1-x,-y,2-z.
a.[MO3O10]2-的球棍图
b.[MO3O10]2-的多面体图
图1[Mo3O10]2-的链状结构图
Fig.1The chain structure of [Mo3O10]2-
第7期胡学雷,等:杂合物(H2en)[Mo3O10]的水热合成与晶体结构
武汉工程大学学报第32卷
图2配合物的层状结构图
Fig.2The layer structure of the title complex