两个基于氢键构筑的超分子镁配合物的合成晶体结构及荧光性质.PDF
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Vol.38 高等 学校 化 学 学报 No.5
2017年5月 CHEMICALJOURNAL OF CHINESE UNIVERSITIES 729~737
doi:10.7503/ cjc
两个基于氢键构筑的超分子镁配合物的
合成、 晶体结构及荧光性质
孙佳音,卢 可,刘广志,刘 璐,潘文蓉,张思静,秦 伟,吴根华
(安庆师范大学化学化工学院,光电磁功能材料安徽省重点实验室,安庆 246011)
摘要 以5,6⁃苯并咪唑二酸(H bidc)为有机配体,在水热条件下通过控制反应温度得到了2个镁配合物
3
[Mg(Hbidc)(H O) ](1) 和 [Mg(Hbidc)(H O) ] ·4H O(2). 通过单晶及粉末X 射线衍射、红外光谱、元
2 4 2 5 2
素分析和热重分析对配合物进行了表征. 结果表明,配合物1和2均为单核分子,分别以不同的堆积方式通
过氢键构筑成三维超分子结构. 值得注意的是,配合物2 的结构中捕获了由氢键连接的环状四聚体水簇
(H O) . 配合物1和2 的电荷布居分析结果与晶体结构的讨论一致. 此外,固体荧光分析表明,配合物1和2 4
2在室温下具有较强的蓝光发射.
关键词 Mg(Ⅱ)配合物;反应温度;氢键;荧光寿命
中图分类号 O614.22 文献标志码 A
作为一类重要的功能材料,配位聚合物因其结构和化学特性吸引了各方的关注,并在气体存储/
[1~5]
分离、催化、药物传输、化学传感、磁学等方面展现出重要的应用价值 . 然而,合理的预测、设计
与合成目标配位聚合物仍是巨大的挑战. 在配位聚合物构筑过程中,影响晶体生长的因素较多,其中
金属离子及有机配体的自身性质是自组装合成中的关键因素. 同时,许多外部因素如反应温度、溶剂
体系、pH值、金属⁃配体配比、抗衡离子等也会对最终的产物结构产生影响[6~13]. 在这些因素中,反应
温度的影响尤为重要. 因为温度不仅影响有机配体的溶解度和构象,而且影响反应的能垒和反应速
[6]
率 . 另外,非共价相互作用包括氢键、C—H…π和π…π堆积同样对配位聚合物的自组装和性质起
到了非常重要的作用.
5,6⁃苯并咪唑二酸是一种同时具有质子给体和受体的多齿刚性有机配体,在配位聚合物的自组装
[14]
过程中表现出丰富的配位模式 ,使得配位聚合物的结构更为多样. 然而,这些配位聚合物的金属源
主要是过渡金属离子[15~17]、稀土金属离子[18,19]以及3d⁃4f[20,21]或4d⁃4f[14,22]混合金属离子. 相比之下,
[23~25] 2+ 2+
主族金属离子很少被报道 ,尤其是Mg 离子. Mg 离子倾向于采取八面体构型,其离子半径和水
2+ 2+ 2+
合能与 Cu ,Zn 接近,并且Mg 离子具有密度低、无毒、成本低、稳定性好等优点. 这些特性使得镁
配合物具有丰富的网络拓扑和良好的储氢、发光性质[26~29].
本文选用轻金属源氯化镁与5,6⁃苯并咪唑二酸(H bidc)反应,在水热条件下得到了2个配合物
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[Mg(Hbidc)(H O) ](1) 和 [Mg(Hbidc)(H O) ] ·4H O(2),并对它们的结构、性质及电荷布居进
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