新型超分子化合物[h2n（ch2...

第22卷第2期
分 子 科 学 学 报V O l .22N O .22006年4月J O U R N A L O F M O L E C U L A R S C I E N C E A p r i l 2006!文章编号"10009035#2006$02013503!
研究简报"新型超分子化合物
~2N (C ~2)6N ~2](~3O )4 P M O V I 7M O V
5O 40(V I V O )2]晶体的水热合成与表征
代立梅。

1 白秀丽2
(1.黑河学院化学系9黑龙江黑河164300
32.长春师范学院化学系吉林长春130032
)!摘 要" 在水热条件下合成了一种新型超分子化合物
通过元素分析~红外光谱~热重分析和X 射线单晶衍射方法确定了其晶体结构.结构分析表明:该晶体属于单斜晶系
C 2
/m 空间群 晶胞参数:a =1.2643(3>n m b =2.1069(4>n m c =1.0057(2>n m O =90 B =1
10.16(3> Y =90 V =2.5149(9>n m 3 Z =2 R 1=0.0618 U R 2=0
.1794.!关键词" 多金属氧酸盐 K e g g
i n 水热合成 超分子 二帽!中图分类号" O611 !学科代码" 150 10 !
文献标识码" A 收稿日期:20051119基金项目:国家自然科学基金资助项目(20371011).联系人简介:代立梅(1966)
女 副教授 主要从事多酸化学研究.E -m a i l :d l m 1128@
163.c O m 在固体材料化学中 多金属氧酸盐由于其广泛的拓扑性质和在催化~光化学~电致变色和磁学等方
面的潜在应用 已经引起了科学家们的广泛兴趣 1-4].
近年来 大量结构新奇~意义重大的化合物相继被合成出来 5-7]
其中 将有机基团与多酸阴离子自组装为超分子化合物是一个较有发展前途的研究领域.杂多金属氧酸盐是一类优秀的受体分子 当它与有机电子给体作用时 可形成超分子化合物.本文采用水热法合成了一种新型的含有有机基团和假K e g g
i n 阴离子的超分子化合物 并对其结构进行了表征.
l 实验部分
l .l 仪器与试剂
所用的化学试剂均为分析纯9所用水均为蒸馏水9元素分析用P e r k i n -E l m e r 2400(美国)和I C P -
A E S (美国)元素分析仪9红外光谱用A l p
h aC e n t a u r t F T I R (美国)分析仪 K B r 压片 波数范围4000\400c m -19X 射线单晶衍射数据在R i g
a k uR -A X I SR A P I DI P 衍射仪上收集 以M O -K X 为靶.热重分析在P e r k i n -E l m e rT G A 7仪器上完成 N 2保护
程序升温10 C m i n -1.
l .2 晶体合成
将N a 2M O O 4 2~2O N a V O 3 2~2O N ~2(C ~2>6N ~2 ~3P O 4和~2
O 按4=2=1=1=600的物质的量比混合 充分搅拌20m i n 后封入内衬聚四氟乙烯的不锈钢反应釜中 于160C 下晶化5d 自然冷却至室温 用去离子水洗涤 除去杂质 得到黑色晶体 产率约为30%(按M O 的质量分数计算>.l .3 X 射线衍射分析
晶体的X 射线衍射数据在衍射仪上收取 石墨单色器 M O -K X 射线(X =0
.071073n m > 温度为293K .结构采用直接法以S ~E L X T L -97程序解出 8] 全矩阵最小二乘法修正.所有非氢原子采用各
向异性精修 与C 原子连接的~原子位置被确定 而与O 原子相连的~原子位置没有被确定.2 结果和讨论
2.l 化合物的组成~
红外光谱和热重分析元素分析结果给出产物的化学式为C 6~28M O 12N 2O 46
P V 2 各元素质量分数分别为(% 括号为理论值>C3.35(3.28> ~1.30(1.16> M O 53.61(53.30> N1.30(1.39> O34.25(34.56> P1.44
(1.51> V4.75(4.80>.红外光谱中的1060 952 802和758c m -1处的吸收峰分别归属于U (P -O a >
U (一M O d > U (M -O b -M >和U (M -O c -M >的伸缩振动(其中:O a 为与P 原子相连的O 原子 O b 和O c
为桥氧原子 O d 为端氧原子;M=V 或M
O > 3225和2862c m -1的峰归属为己二胺的特征吸收峰.热重分析表明:化合物有两步失重 第一步为50C \250C 失重3.21%(计算值为3.54%> 为晶格水 第二步300C \550C 失重5.15%(计算值为5.40%> 为己二胺.化合物总失重为8.36%(计算值为8.94%> 与计算值相一致 证明了它的化学组成.
图l 化合物多阴离子 P M O l 2V 2042 4-的结构图
2.2 化合物的晶体结构
X 射线单晶衍射测试结果表明 每个化合物分子是由一个二帽假K e g g
i n 阴离子~一个己二胺分子和4个被质子化的晶格水分子组成. P M O 12V 2O 42]4-簇阴离子为二帽假K e g g i n 结构(见图1> 由12个M O O 6
八面体~两个V O 5四方锥以及两个半占有的P O 4四面体构成.两个V O 5四方锥占据着假K
e g g i n 结构的两个 帽 位置.两个V 原子分别与多阴离子的两个相反M O 4O 4面上的4个桥氧原子和一个末端水分子配位 显示出一个扭曲的V O 5四方锥配位环境 V
-O 键长在0.1637(8>\0.1943(6>n m 之间 O -V -O 键角在80.0(3> \-131.2(3> 之间.簇笼的中央是一个无序的P O 4四面体 P 原子与8个各占一半位置的O 原子相连 P -O 键长在0.1532(10>\0.1532(11>n m 之间 O -P -O 键角在107.8(7> \
108.5(5> 之间 基本上是一个标准的正四面体.所有的M O 原子
有一个扭曲的M O O 6八面体配位环境 M
O -O 键长在0.1646(8>\0.2499(10>n m 之间 O -M O
-O 键角在64.0(3> \158.9(3> 之间.3个M O O 6八面体共棱
连接形成一个M O 3O 3三金属簇 中央P O 4四面体与
M O 3O 3三金属簇通过氧原子相连 三金属簇之间共角
相连.根据键价计算
9]可知V 原子键价计算值为4.14 其氧化态为+4价.M O 原子键价计算的平均值
为5.57 表明12个M O 原子中有5个氧化态为+5
价 10].通过键价计算和元素分析可确定该化合物的
化学式为 ~2N (C ~2>6N ~2](~3O >4 P M O V I
7M O V 5O 40(V I V O >2].簇阴离子 P M O 12V 2O 42]
4- 己二胺和水分子通过氢键和T -T 相互作用形成二维层状结构(见图
2> 二维层之间又通过氢键和T -T 相互作用形成三维
超分子化合物(见图3>.631分子科学学报 第22卷
图2 化合物通过氢键作用形成的二维层状结构多面体图
图3 化合物三维超分子多面体图
化合物是由假K e g g
i n 阴离子~己二胺和水分子自组装成的三维超分子化合物 可能具有超分子特性~综上所述 磁性~导电性以及催化性质 在这些方面具有潜在的应用前景.
!
参 考 文 献" 1] P O P E M T M U L L E RA . J ].A n g
e WC h e mI n t E d 1991 30:434-438. 2] M U
L L E RA P E T E R SF P O P E M T . J ].C h e mR e v 1998 98:239-271. 3] K
A T S O U L I SDE . J ].C h e mR e v 1998 98:359-387. 4] Z U
B I E T AJ ~A G R A M A NP ~A G R A M A ND . J ].A n g
e WC h e mI n t E d 1999 38:2638-2684. 5] P
E N GJ Z ~O U YS W A N GEB e t a l . J ].M O l S t r u c t 1998 444:213-219. 6] N
I UJY G U ODJ Z ~A OJW e t a l . J ].N e WC h e m 2004(8):980-985. 7]
J O ~N S O NB J S G E E R SSA B R E B B E S S E L W W. J ].C h e mS O cD a l t O nT r a n s 2003 24:4678-4682. 8] (a )S ~E L D R I C K G M.S ~E L X L -97 P r O g r a mf O rC r y s t a l S t r u c t u r eR e f i n e m e n t C P ].U n i v e r s i t y O fG t t i n g e n G e r m a n y
1997;(b )S ~E L D R I C KG M.S ~E L X L -97 P r O g r a mf O r C r y s t a l S t r u t u r e S O l u t i O n C P ].U n i v e r s i t y O fG t t i n g e n G e r m a n y
1997.
9] B R O W NI D A L T E R M A T TD . J ].A c t aC r y s t a l l O g
r 1985 B 41:244-246. 10] Y U A N M L IYG W A N GEB . J ].I n O r g C
h e m 2003 42:3670-3678.H y d r O t h e m a l s y n t h e s i s a n d c r y s t a l s t r n c t n r e O f a n e w s n p r a m O l e c n l a r c O m p
O n n d H 2N (C H 2)6N H 2](H 30)4 P M O V I 7M O V
5040(V I V 0)2]D A I L i -m e i 。

1 B A IX i u -l i 2(1.D e p a r t m e n t O f C h e m i s t r y ~e i h eU n i v e r s i t y ~e i h e 164300 C h i n a ;
2.D e p a r t m e n t O f C h e m i s t r y C h a n g c h u nN O r m a lU n i v e r s i t y C h a n g
c h u n 130032 C h i n a )A b s t r a c t :An e Ws u p r a m O l e c u l a r c O m p O u n dh a sb e e ns y n t h e s i z e du n
d
e rh y
d r O t h
e r m a l c O n d i t i O n s a n d c h a r a c t e r i z e d b y e l e m e n t a n a l y s i s I R T Ga n a l y s i s a n d s i n g l e -c r y s t a l X -r a y d
i f f r a c t i O n .I t s h O W s t h a t t h e c O m p O u n d c r y s t a l l i z e s i n t h em O n O c l i n i c s y s t e m s p a c e g r O u p C 2
/m a =1.2643(3)n m b =2.1069(4)n m c =1.0057(2)n m O =90 B =1
10.16(3) Y =90 V =2.5149(9)n m 3 Z =2 R 1=0.0618 U R 2=0
.1794.K e y
w O r d s :p O l y O X O m e t a l a t e s ;K e g g i n ;h y d r O t h e r m a l s y n t h e s i s ;s u p r a m O l e c u l a r ;b i c a p p e d 7
31第2期 代立梅等 新型超分子化合物 ~2N <C ~2>6N ~2]<~3O >4 P M O V I 7M O V 5O 40<V I V O >2]
晶体的水热合成与表征
新型超分子化合物
[H2N(CH2)6NH2](H3O)4[PMoVI7MoV5O40(VIVO)2]晶体的水
热合成与表征
作者：代立梅， 白秀丽， DAI Li-mei， BAI Xiu-li
作者单位：代立梅,DAI Li-mei(黑河学院化学系,黑龙江,黑河,164300)， 白秀丽,BAI Xiu-li(长春师范学院化学系,吉林,长春,130032)
刊名：
分子科学学报
英文刊名：JOURNAL OF MOLECULAR SCIENCE
年，卷(期)：2006,22(2)
被引用次数：4次
1.POPE M T;MULLER A查看详情 1991
2.MULLER A;PETERS F;POPE M T查看详情[外文期刊] 1998
3.KATSOULIS D E A Survey of Applications of Polyoxometalates[外文期刊] 1998(1)
4.ZUBIETA J;HAGRAMAN P;HAGRAMAN D查看详情[外文期刊] 1999
5.PENG J;ZHOU Y S;WANG E B查看详情[外文期刊] 1998
6.NIU J Y;GUO D J;ZHAO J W查看详情 2004(08)
7.JOHNSON B J S;GEERS S A;BREBBESSEL W W查看详情 2003
8.SHELDRICK G M SHELXL-97,Program for Crystal Structure Refinement 1997
9.SHELDRICK G M SHELXL-97,Program for Crystal Struture Solution 1997
10.BROWN I D;ALTERMATT D查看详情 1985
11.YUAN M;LI Y G;WANG E B A two-dimensional molybdenum (V) phosphate with covalently bonded transition metal coordination complexes: hydrothermal synthesis and structure characterization
of Na-2[{Mn(phen)(2)(H2O)}{Mn(phen)(2)}(3){Mn (Mo12O24)-O-V (HPO4)(6)(PO4)(2)(OH)(6)}] ce[外文期刊] 2003(1)
1.马荣华.王福平.MA Rong-hua.WANG Fu-ping十一钨镍硅酸盐甘氨酸超分子化合物的合成及性质研究[期刊论文]-化学试剂2006,28(11)
2.黄九忠.邱俊.杨昌英.HUANG Jiu-Zhong.QIU Jun.YANG Chang-Ying稀土杂多酸盐对结晶紫光学性质的影响[期刊论文]-应用化学2008,25(3)
3.栾国有.王明辉.王恩波.韩正波.由万胜.LUAN Guo-you.WANG Ming-hui.WANG En-bo.HAN Zheng-bo.YOU Wan-Sheng新型超分子化合物(NH3CH2CH2NH2)3[PW12O40]·11H2O晶体的水热合成与表征[期刊论文]-分子科学学报2000,16(4)
4.林宏艳.王秀丽.陈宝宽.刘国成.胡海良.LIN Hong-yan.WANG Xiu-li.CHEN Bao-kuan.LIU Guo-cheng.HU Hai-liang一种新的四核镍取代的夹心型锑钨酸盐H10[Ni4Ⅱ(H2O)10(B-β-SbW9O33)2]·2H2O的合成和晶体结构[期刊论文]-渤海大学学报（自然科学版）2009,30(2)
5.栾国有.崔立琼.王明辉.吴景贵.LUAN Guo-you.CUI Li-qiong.WANG Ming-hui.WU Jing-gui新型超分子化合物(H_3NCH_2CH_2NH_3)6[P_4Mo_(10)O_(46)]·10H_2O的水热合成及晶体结构[期刊论文]-东北师大学报(自然科学版)2010,42(1)
6.申晓明.吕数子.张传磊.邓彤彤.邓谦配合物Cu4(phen)2As6O16(H2O)14的合成、晶体结构及表征[会议论文]-2009
7.王升富.杜丹.邹其超磷钼钨杂多酸-L-半胱氨酸自组装膜电极的电化学性质[期刊论文]-物理化学学报2001,17(12)
8.徐钿.靳素荣硅钨酸/亚甲蓝超分子配合物的合成与性质[期刊论文]-武汉理工大学学报2003,25(7)
9.韩占刚.胡长文基于Keggin结构磷钼酸的无机-有机超分子组装体[会议论文]-2007
1.魏颖.张向东.关宏宇.葛春华.张鹏.乔玉正丁胺对苯膦酸铜的插层反应研究[期刊论文]-分子科学学报2007(4)
2.单秋杰过氧杂多阴离子型层柱化合物的合成、表征及催化活性[期刊论文]-分子科学学报 2008(3)
3.靳素荣.张联盟.柳士忠.孟祥高{[Cu(phen)2][Cu(phen)(H2O)]2P2Mo5O23}·6H2O:一个基于Strandberg型的多金属氧酸盐[期刊论文]-分子科学学报 2008(3)
4.孙德武.林险峰.李恒达新型超分子化合物[C10H9N2][C10H10N2][PW12O40]·2H2O晶体的水热合成与表征[期刊论文]-吉林师范大学学报（自然科学版） 2006(4)
引用本文格式：代立梅.白秀丽.DAI Li-mei.BAI Xiu-li新型超分子化合物
[H2N(CH2)6NH2](H3O)4[PMoVI7MoV5O40(VIVO)2]晶体的水热合成与表征[期刊论文]-分子科学学报 2006(2)。