双水杨醛缩乙二胺铁_配合物的合成及其晶体结构

表 2 配合物 Fe ( salen) 2 的部分键长和键角
键 Fe1 - O1 Fe1 - N1 Fe1 - O2 Fe1 - N2
N2 - Fe1 - O1 N2 - Fe1 - N1 O1 - Fe1 - N1 N2 - Fe1 - O2 O1 - Fe1 - O2 N1 - Fe1 - O2
X衍射使用的单晶直接从上面的合成得到 。选 出大小为 0140 mm ×0128 mm ×0112 mm 的单晶 ,在 B ruker SMART APEX CCD 型单晶衍射仪上收集衍 射数据 。采用经石墨单色器单色化的 Mo Kα辐射
收稿日期 : 2009 - 11 - 14 基金项目 :延安大学科研基金 ( Y02005044) 、陕西省教育厅专项科研计划项目 (09JK815、09JK823) 作者简介 :霍涌前 (1964—) ,女 ,陕西延安人 ,延安大学讲师 ,硕士 。
第 1期 双水杨醛缩乙二胺铁 ( Ⅱ)配合物的合成及其晶体结构
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(λ = 01071073 nm ) ,极限指数为 - 9≤h≤9, - 14≤ k≤17, - 32≤l≤31,以 φ - ω扫描方式在 1156°<θ < 26137°范围内收集到 14649个衍射点 ,其中 2759 (R int = 010586)为独立衍射数据 , I > 2σ ( I)可观测 衍射 1702个 。用 SHELXL - 97程序进行数据还原 。 全部氢原子由差值 Fourier合成得到 ,全部非氢原子 的坐标和各向异性热参数经全矩阵最小二乘法修正
第 29卷 第 1期 2010年 3月
延安大学学报 (自然科学版 ) Journal of Yanan University (Natural Science Edition)
Vol. 29 No. 1 M ar12010
双水杨醛缩乙二胺铁 ( Ⅱ)配合物的合成及其晶体结构
霍涌前 3 , 1 ,陈小利 1 ,张逢星 2 ,李 君 2 ,王升文 1 ,崔华莉 1
O1 - C1 O2 - C8
C1 - O1 - Fe1 C8 - O2 - Fe1 O1 - C1 - C6 O1 - C1 - C2
0. 1309 (4) 0. 1312 (4)
128. 0 (2) 127. 4 (2) 118. 9 (3) 123. 8 (3)
表 1 配合物 Fe ( salen) 2 的晶体学数据
1570 - 15741 [ 8 ]汪明 ,潘群慧 ,沈涛 ,等 1四核铁配合物 [ Fe4 (NTB ) 4 (μ2
- O ) 2 (μ4 - Suc) ] (ClO4 ) 6 促进 DNA 水解 [ J ] 1无机化 学学报 , 2005, 21 (9) : 1296 - 13001 [ 9 ]郎惠云 ,张秀军 ,魏永锋 18 - 羟基喹啉化学修饰壳聚糖 亚铁配合物的合成及结构表征 [ J ]1高等学校化学学报 , 2004, 25 (4) : 770 - 7731 [ 10 ]夏金虹 ,刘峥 ,王莉 1 配合物 [ Cu2 ( C6 H2 Cl2OC = N -
Emp irical formula Formula weight Crystal system Space group a \ nm b \ nm c \ nm α\ ( °) β\ ( °) γ\ ( °) V \ nm3 Z D calc \ ( g·cm - 3 ) F (000) Reflections collected Goodness - of - fit on F2 R1 [ I > 2σ( I) ] wR2
( 11延安大学 化学与化工学院 ,陕西 延安 716000; 21西北大学 化学系 ,陕西省物理无机化学重点实验室 ,陕西 西安 710069 )
摘 要 :设计合成了双水杨醛缩乙二胺 (H2 salen)及其铁 ( Ⅱ)配合物 Fe ( salen) 2 ,并通过 X - 射线 单晶衍射技术测定了其晶体结构 。该配合物属正交晶系 , Pbca 空间群 , 晶胞参数 a = 017473 ( 3 ) nm, b = 113823 ( 5) nm, c = 216146 ( 9) nm, V = 217009 ( 16) nm3 , Z = 8, Dc = 11584 mg·m - 3 , F ( 000)
= 1328,μ = 11122 mm - 1。配合物中 ,中心铁 ( Ⅱ)离子采取平面四边形配位构型 ,配体双水杨醛缩 乙二胺的 2个 N 原子和 2个氧原子与 Fe ( Ⅱ)离子配位 ,单核单元之间通过超分子作用构成一维链 状结构 。 关键词 :铁 ( Ⅱ)配合物 ;晶体结构 ;合成 中图分类号 : O61218 文献标识码 : A 文章编号 : 10042602X (2010) 0120062203
收敛 。晶体结构由直接法解得 。最后的一致因子分 别为偏差因子 R1 = 010476, ωR2 = 011059, W = 1 \ [ S2 ( F2o ) + ( 010709P) 2 + 010000P ],其中 P = ( F2o + 2F2c ) \ 3, S = 01971, 最 终 电 子 残 余 密 度 (Δρ) max = 945e \ nm3 , (Δρ) m in =– 512e \ nm3 。晶体结构解析 表明 ,配合物 Fe ( salen) 2 属正交晶系 , Pbca 空间群 。 晶体学参数 : a = 017473 ( 3) nm, b = 113823 ( 5) nm, c = 216146 ( 9) nm, V = 217009 ( 16) nm3 , Z = 8, Dc = 11584 m g·m - 3 , F ( 000 ) = 1328, μ = 11122 mm - 1 。 该配合物的晶体学参数列于表 1, 重要的键长与键 角数 据 见 表 2 中 , 其 分 子 结 构 示 于 图 1。单 晶 CCDC: 752364。
键长 /nm 0. 1848 (2) 0. 1850 (3) 0. 1853 (2) 0. 1844 (3)
178. 59 (13) 85. 92 (15) 94. 35 (13) 94. 19 (14) 85. 57 (11) 178. 57 (12)
键长 /nm N1 - C7 0. 1290 (5) N1 - C15 0. 1477 (5) N2 - C14 0. 1294 (5) N2 - C16 0. 1469 (5) 键角 / (°) C7 - N1 - C15 118. 4 (3) C7 - N1 - Fe1 126. 9 (3) C15 - N1 - Fe1 114. 6 (3) C14 - N2 - C16 119. 0 (3) C14 - N2 - Fe1 127. 4 (3) C16 - N2 - Fe1 113. 5 (3)
2 结果与讨论
从图 1可看出 ,配合物 Fe ( salen) 2 为中性分子 , Fe2 +处于平面四边形配位环境中 , Fe2 + 与配体 salen 的 O1、O2、N1、N2原子配位 。 Fe1 - N1 和 Fe1 - N2 的键长分别为 011850 ( 3 ) 、011844 ( 3 ) nm , Fe1 - O1 和 Fe1 - O2 的键长分别为 011848 ( 2 ) 、011853 ( 2 ) nm ,其中 Fe1 - N2、Fe1 - O1的键长较短 ,表明 N2、O1 原子的配位作用较 N1、O2原子的配位作用强 。该配 体 salen的苯环之间存在的面与面之间的超分子作用 将该配合物分子连成了一维链状结构 (见图 2) 。
C16 H14 FeN2 O2 322. 14 O rthorhombic Pbca 0. 7473 (3) 1. 3823 (5) 2. 6146 (9) 90 90 90 2. 7009 (16) 8 1. 584 1328 14649 0. 971 0. 0476 0. 1059
图 1 配合物的分子结构图
参考文献 : [ 1 ]高洪苓 ,张虹 ,康怀萍 ,等 1Fe ( Ⅲ)与两种 4 - 羟基吡啶
二酸形成的配合物的合成与晶体结构 [ J ] 1无机化学学 报 , 2007, 23 (6) : 1099 - 11021 [ 2 ]唐 爱 斌 , 周 健 , 戴 洁 , 等 1 配 合 物 [ Fe ( OPPh3 ) 4 Cl2 ] [ FeCl4 ]的合成和晶体结构 [ J ]1化学研究与应用 , 2006, 18 (9) : 1084 - 10871 [ 3 ]邱志惠 ,梁福沛 ,陈自卢 ,等 1配合物 Fe ( pda) 2 ( H2O ) 4 和 [ FeCo (pda) 4 (H2O ) 4 ]n 的合成与晶体结构 [ J ] 1无机 化学学报 , 2008, 24 (7) : 1098 - 11031 [ 4 ]赵鸿斌 ,罗和安 ,徐勇军 ,等 1μ - 氧 - 双 [meso - 四 (对烷 氧基苯基 )卟啉合铁 ( Ⅲ) ]的合成 、表征和液晶性 [ J ] 1 化学学报 , 2006, 64 (19) : 2020 - 20261 [ 5 ]葛欣 ,高冷 ,李亚丰 ,等 1壳聚糖铁 ( Ⅲ)配合物的合成及 其对苯酚羟基化的催化性能研究 [ J ]1化学与生物工程 , 2009, 26 (4) : 35 - 381 [ 6 ]程青芳 ,许兴友 ,李树安 ,等 1龙脑基 β - 二酮铁配合物 催化的苯乙烯类化合物的不对称环氧化反应 [ J ] 1化学 学报 , 2006, 64 (18) : 1916 - 19201 [ 7 ]黄进 ,汪世龙 ,孙晓宇 ,等 1纳米壳寡糖 - 铁配合物的制 备及其生物活性的研究 [ J ] 1 化学学报 , 2006, 64 ( 15 ) :
113 Fe ( salen) 2 的合成
将 N , N ′- 双水杨醛缩乙二胺 210004 g置于 100 mL三颈瓶中 ,用甲醇 20 mL 溶解 ,在室温搅拌 的条件下 ,滴加等摩尔量的 FeSO4 ·7H2 O 的 30 mL 甲醇液 ,溶液很快转为红色 , 015 h 后 ,过滤得红色 溶液 ,静置于 100 mL 小烧杯中 ,数日后析出红色片 状单晶 ,室温干燥 。 114 晶体结构测定
图 2 配合物分子间的 π - π堆积作用
Hale Waihona Puke Baidu 64
3 结论
本文合成了席夫碱水杨醛缩乙二胺及其新型铁 ( Ⅱ)配合物 ,中心铁 ( Ⅱ)离子采取平面四边形配位 构型 ,配体双水杨醛缩乙二胺的 2个 N 原子和 2 个 氧原子与 Fe ( Ⅱ)离子配位 ,单核单元之间通过超分 子作用构成一维链状结构 。
1 实验部分
111 试剂和仪器 FeSO4 ·7H2 O (AR ,西安化学试剂厂 ) 、乙二胺
(AR ,天津市恒昊公司化学试剂厂 ) 、水杨醛 (AR,中 国医药集团上海化学试剂公司 ) 、甲醇 (AR,西安化 学试剂厂 ) 、无水乙醇 (AR , 天津化学试剂有限公 司 ) 。B ruker SMAR TAPEX CCD 型单晶测试系统
席夫碱是一类胺与醛缩合反应得到的含有 C = N 双键的化合物 。水杨醛类席夫碱易于合成 ,结构 简单 ,易与过渡金属离子反应形成配合物 [ 10 - 15 ] 。
本文以双水杨醛缩乙二胺为配体 ,设计合成了 新型四配位单核铁 ( Ⅱ)配合物 Fe ( salen) 2 ,其配合 物分子中不含水分子且为中性 ,配合物分子之间通 过超分子作用形成了一维链状结构 。
(德国 ) 。
112 H2 salen的合成
在 100 mL 三颈瓶中加入 212958 g (1818 mmol) 水杨醛 ,用 35 mL 甲醇溶解 ,缓慢滴加溶有 015565 g (9126 mmo1)乙二胺的 10 mL 无水乙醇溶液 , 80℃ 水浴下搅拌回流 1 h,冰水浴冷却 ,抽滤 ,得黄色片状 粗产品 ,无水乙醇中重结晶 ,得亮黄色片状晶体 。
近年来 ,国内报道了大量有关铁配合物单晶合 成 ,主要集中在铁 ( Ⅲ)配合物的合成 [ 1 - 3 ] 。铁配合 物功能主要集中于液晶性能 [ 4 ] 、催化剂 [ 5, 6 ] 、生物功 能 [ 7, 8 ] 、发光性能 [ 9 ]等方面 ,关于生物功能方面的研 究所用的配体多用卟啉 、壳聚糖等较大的有机分子 。