单一配体与混合配体协同构筑的一系列多酸基化合物:结构、电化学及选择性光催化性能研究

通过使用吡嗪(pz)及其衍生物2,3-萘吩基-苯并吡嗪(npz)和2,3-二苯基-苯并吡嗪(dpz),水热合成了1个基于Lindqvist型和6个Keggin型多酸的化合物,该系列化合物由单一配体或混合配体共同修饰多阴离子而构筑:[Ag~I_2(npz)_4(W_6O_(19))]·(npz)(1),[Ag~I_2(npz)_3(HPW_(12)O_(40))](2),[Ag~I_3(npz)_4(PMo_(12)O_(40))](3),[Ag~I_4(pz)_5(SiMo_(12)O_(40))](4),[Ag~I_4(npz)_2(pz)(PMo~VMo_(11)~(VI)O_(40))](5),[Ag~I_4(npz)_4(dpz)_2(SiW_(12)O_(40))(H_2O)_2](6),{Ag~I_5K~I_2(npz)_4(dpz)_2[H(PW~VW_(11)~(VI)O_(40))_2]}(7),并用X射线单晶衍射表征了它们的结构.化合物1中包含一个扭曲的"I"型的[Ag(npz)_2]~+亚单元,其中两个npz相互垂直.两个[Ag(npz)_2]~+亚单元对称的支撑在[W_6O_(19)]~(2-)阴离子上.在化合物2中,由一个二配位连接型和两个单配位终端npz配体构筑[Ag_2(npz)_3]~(2+)簇,该簇由[PW_(12)O_(40)]~(3-)进一步连接形成"日出"型链.化合物3中包含一个孤立的[Ag_2(npz)_3]~(2+)簇和一个单支撑的多阴离子[Ag~I(npz)(HPW_(12)O_(40))]~-.化合物4展示了一个蜂窝状的Ag-pz层,包含两种环路:六元环I和八元环II.多酸阴离子靠Ag连接形成的多酸二聚体,并倾斜嵌入较大的环路II中.在化合物5中,1个pz和2个npz被4个Ag~I连接形成一个直线型的[Ag_4(npz)_2(pz)]~(4+)亚单元.PMo_(12)多阴离子交替连接链状亚单元从而构筑一个一维链结构.化合物6中存在孤立的[Ag_2(npz)_2(dpz)(H_2O)]~(2+)亚单元和多阴离子.化合物7中,Keggin-K无机链被Ag~I-npz-dpz亚单元连接形成一个二维层.相邻层被多阴离子进一步连接构筑三维框架.此外,还研究了该系列多酸基化合物的电化学和光催化性质.     

包含银的Keggin型锗钼酸盐[NH_4]_2[Ag(H_2O)(H_2PDCA)]_2[α-GeMo_(12)O_(40)]·12H_2O（英文）

利用常规水溶液方法合成了一种有机-无机杂化的包含银的Keggin型锗钼酸盐[NH_4]_2[Ag(H_2O)(H_2PDCA)]_2[α-GeMo_(12)O_(40)]·12H_2O(1),并通过元素分析、红外光谱和单晶X射线衍射等对其进行了表征.X射线晶体学研究表明化合物1的分子结构由1个典型的Keggin结构[α-GeMo12O40]~(4-)聚阴离子、2个[Ag(H_2O)(H_2PDCA)]~+配离子、2个NH+4离子和12个结晶水分子构成.值得注意的是在[α-GeMo_(12)O_(40)]~(4-)单元中,锗原子呈现出立方体几何配位构型,这归结于与锗原子相连的每个氧原子都无序地排列在两个位置.有趣的是,每个[α-GeMo_(12)O_(40)]~(4-)多阴离子通过4个[Ag(H_2O)(H_2PDCA)]~+桥配离子与4个[α-GeMo_(12)O_(40)]~(4-)多阴离子相连构筑了二维层状结构.此外,我们还在室温下研究了化合物1的电化学性质.     

刚性配体3-噻吩-5-三氟甲基-2,3-二氢-1-H吡唑合成的2个Keggin型超分子化合物

选用新颖的有机配体3-噻吩-5-三氟甲基-2,3-二氢-1-H吡唑（L）,在水热条件下成功得到2个新的基于Keggin多酸的超分子化合物,{[Ag（L）_2]_3[PMo_（12）O_（40）]}·3H_2O（1）和{[Ag（L）_2]_3[HSiMo_（12）O_（40）]}·3H_2O（2）.通过红外光谱、元素分析和单晶X-射线对化合物1和2的结构进行了表征.化合物1和2同构,包含1个孤立的Keggin多阴离子和3个金属-有机亚单元[Ag（L）2]＋.其中多酸阴离子和[Ag（L）2]＋片段通过氢键作用力交替连接形成1个一维超分子链.相邻一维链进一步通过氢键连接成二维超分子层状结构.光催化和电化学性质表明,化合物1和2具有相同的电化学性能.     

含Keggin类型多酸单元和2-吡啶甲酸的杂化材料的合成、结构及表征（英文）

合成了2例基于2-吡啶甲酸(2-PA)和Keggin类型[SiW_(12)O_(40)]~(4-)、[PMo_(12)O_(40)]~(3-)多酸单元的有机-无机杂化材料:H_2[(CH_3)_4N]_6[Cu(2-PA)_2(SiW_(12)O_(40))_2](1)和(H_3O)[Cu_6(2-PA)_9(PMo_(12)O_(40))(NO_3)](2),并用红外光谱以及X射线衍射对其进行了表征。单晶衍射结构分析表明化合物1为单斜晶系,空间群为P21/c,不对称单元中包含1个二价铜离子、2个2-吡啶甲酸配体以及2个Keggin类型[SiW_(12)O_(40)]4-多酸单元并组成零维结构。循环伏安测试表明化合物1在扫速为100 mV·s-1时,3组半波电位分别为-270、-516、-708 mV。化合物2为三方晶系,空间群为R3c,不对称单元中包含2个晶体学独立的二价铜离子并且具有2种不同的配位模式,是含六核簇合物单元的二维网络结构。     

三核和四核金属-有机簇修饰的四个多酸化合物的结构、选择性光催化和汞离子传感性能（英文）

使用柔性含S有机配体4-(2-噻吩-2-基-乙基)-4H-[1,2,4]三氮唑(L),通过调控反应参数成功制备出4个基于Keggin的化合物,即[Cu~Ⅰ_3L_3(PMo_(12)O_(40))](1)、[Cu~Ⅰ_4L_6(SiW_(12)O_(40))](2)、[Cu_Ⅰ~4L_6(SiMo_(12)O_(40))](3)和[Zn_4L_6(SiW_(12)O_(40))](4),并利用单晶X射线衍射、元素分析和红外光谱进行表征。化合物1中3个Cu+离子聚合3个配体诱导一个环状的三核铜簇。Keggin多阴离子连接三核簇构筑二维层结构。化合物2、3和4同构,包含由6个配体连接4个金属离子(2、3中为铜离子,4中为锌离子)形成的四核[M_4L_6]~(4+)簇。多酸阴离子提供2个氧原子连接2个[M_4L_6]~(4+)簇,从而形成一维链结构。标题化合物对废水中的阳离子染料亚甲基蓝(MB)展示了良好的选择性光催化性能。另外2-CPE(碳糊电极)可作为安培传感器来检测过氧化氢和亚硝酸根。化合物1、2和4展示了对Hg~(2+)的传感性能。     

三个基于Wells-Dawson型多酸的三核铜簇的合成、结构及性能

在水热条件下,通过Wells-Dawson型多酸[As_2W_(18)O_(62)]6-、氯化铜(CuCl_2·2H_2O)和5-(4-吡啶基)-1H-四氮唑(4-ptz)的反应,在同一反应釜中合成出2个结构完全不同的、都包含三核铜簇的多酸基化合物[Cu3(4-ptz)4(H_2O)7(As_2W_(18)O_(62))]·42H_2O(1)和[Cu3(4-ptz)5(H_2O)5(As_2W_(18)O_(62))]·47H_2O(2);当我们以另一种Wells-Dawson型多酸[P_2W_(18)O_(62)]6-、氯化铜(CuCl_2·2H_2O)和5-(3-吡啶基)-1H-四氮唑(3-ptz)反应,获得了另一种多酸基三核铜簇化合物[Cu3(3-ptz)4(H_2O)8(P_2W_(18)O_(62))]·33H_2O(3)。X射线单晶衍射结果表明,化合物1为多酸单支撑三核铜簇的悬臂式结构,化合物2的多阴离子被三核铜簇交替连接形成一维链式结构,而化合物3为多阴离子和三核铜簇形成的孤立结构。吡啶-四氮唑类配体(3-ptz和4-ptz)是形成化合物1~3中三核铜簇的重要结构因素。同时,研究了3个化合物的电化学以及光催化性能。     

苯并咪唑修饰的2个Keggin型多酸基化合物的合成与晶体结构

利用水热合成方法合成了2个新的苯并咪唑修饰的Keggin型多酸基化合物[(C_7H_6N_2)_3(H_3PMo_(12)O_(40))]·H_2O(1)和[KNa_2(C_7H_5N_2)_2(H_(2.5)Si W_(12)O_(40))_2]·6(C_7H_6N_2)(2)(C_7H_6N_2=苯并咪唑).化合物1为超分子结构,化合物2为2种碱金属钾和钠与多酸配位形成链状多酸基化合物,并通过元素分析和X-射线单晶衍射方法确定了2种化合物的晶体结构.单晶结构分析表明化合物1属于三斜晶系,P-1空间群,晶胞参数a=1.1580(7)nm,b=1.3159(8)nm,c=1.8254(12)nm,α=84.418(10)°,β=88.958(10)°,γ=65.852(10)°,V=2.5255(3)nm3,Z=2;化合物2也属于三斜晶系,P-1空间群,晶胞参数a=1.3586(9)nm,b=1.4403(10)nm,c=1.8365(13)nm,α=109.509(10)°,β=90.755(10)°,γ=114.864(10)°,V=3.0236(4)nm3,Z=1.     

以钴-哒嗪阳离子为模板构筑的多酸基有机-无机杂化材料

利用水热方法合成了一种Keggin型多酸基有机无机杂化材料,化学式为(Hpydz)Na[Co(pydz)_4(H_2O)_2][SiW_(12)O_(40)]·3H_2O(pydz=pyridazine).单晶X-射线研究表明,在该化合物中,Keggin型多阴离子与钠离子连接构筑成三维孔状结构,其中钴-哒嗪阳离子有机基团作为客体分子,通过静电相互作用存在于三维孔道结构中,构筑成有机-无机杂化材料.该化合物属于单斜晶系,空间群为C_2/c,晶胞参数a=1.937 7(2)nm,b=1.678 8(2)nm,c=1.768 0(2)nm,α=90°,β=98.612(3)°,γ=90°,V=5.686 51nm~3.     

H_2O-DMSO体系中联吡啶甲基化及其钨硅酸盐的形成

以Keggin型钨硅酸H_4[SiW_(12)O_(40)]·24H_2O和MN~(2+)为原料,4,4′-联吡啶(4,4′-bipy)为有机前驱体,水和二甲基亚砜(DMSO)为混合溶剂,在水热条件下,4,4′-bipy发生N-甲基化,并与DMSO共同修饰[SiW_(12)O_(40)]~(4-)阴离子,形成了1个钨硅酸盐基无机-有机杂化化合物(CH_3)_2bipy)((CH_3)_2SOH)_2[SiW_(12)O_(40)].通过元素分析、红外光谱(IR)、热重(TG)及X-射线单晶衍射分析对该化合物进行了表征,初步探讨了该化合物的形成条件,并研究了其在水溶液中的电化学性质及其对H_2O_2还原的电催化活性.     

一种有机-无机复合的硼钒酸盐[enH_2]_4[V_6B_(20)O_(50)H_8(H_2O)]·en·8H_2O（英文）

借助水热合成技术获得了一种新的有机-无机复合的硼钒酸盐[H_2en]_4[V_6B_(20)O_(50)H_8(H_2O)]·en·8H_2O(1)(en=乙二胺),并对其进行了红外光谱、热重分析和单晶X射线衍射等表征.化合物1的分子结构包含1个[V_6B_(20)O_(50)H_8(H_2O)]8-多酸阴离子、4个质子化的[H_2en]~(2+)阳离子、1个游离的乙二胺分子和8个结晶水分子.化合物1最有趣的结构特点体现在:夹心型的[V_6B_(20)O_(50)H_8(H_2O)]8-多酸阴离子是由2个呈交错排列的三角形{B_(10)O_(26)}簇和1个六边形的{V_6O_(18)}簇通过12个三重桥氧原子连接而成的,其中两个三角形{B_(10)O_(26)}簇相互旋转的角度为45°.     

由不同长度柔性双咪唑配体构筑的镍(Ⅱ)配位聚合物（英文）

利用2,5-吡啶二酸分别与两种具有不同长度的柔性双咪唑配体,在同样的水热条件下合成了两例结构完全不同的镍(Ⅱ)配位聚合物Ni2(2,5-pdc)_2(L1)_2(H_2O)_2·6H2O(1),Ni(2,5-pdc)(L_2)(H_2O)·H_2O[2,5-pdc=2,5-吡啶二酸,L1=1,4-二(1-咪唑基)丁烷,L2=1,6-二(1-咪唑基)己烷](2).配合物1是三维4-连CdSO_4拓扑网格,Schlfli符号为(6~5·8).而配合物2是由一维螺旋链[Ni(L_2)]n和一维[Ni(2,5-pdc)]n链构筑而成的环-环相扣的一维链状结构.     

一例基于Keggin型多酸阴离子的双加帽杂多铌酸盐的合成、结构及表征

在水热条件下,成功合成了一例基于Keggin型多酸阴离子的双加帽杂多铌酸盐[Ni(en)_3]_3[Ni(en)_2(H_2O)_2]_2H[VNb_(12)O_(40)(VO)_2]·10H_2O(1),并通过红外光谱、热重分析和X射线单晶衍射等方法对该化合物进行了表征.X射线单晶衍射分析表明,化合物1属于正交晶系,Pna2(1)空间群,晶胞参数a=3.051 7(3)nm,b=1.561 0(1)nm,c=2.271 9(3)nm,V=10.823(3)nm~3.化合物1包含1个Keggin型聚阴离子[VNb_(12)O_(40)(VO)_2]~(11-)和3个镍配离子.在阴离子结构中,中心钒原子被12个铌原子包围形成经典Keggin型结构的[VNb_(12)O_(40)]~(15-)阴离子,另外两个{VO}基团分别加帽于[VNb_(12)O_(40)]~(15-)阴离子的两端.     

调节悬臂式配体氮给体位置而诱导的单核及多核Keggin型化合物

通过调节苄基.1H-三氮唑配体中N给体位置,利用水热技术合成了5个新的Keggin型有机.无机杂化化合物:[Cu~Ⅱ(2-btz)_4(HPMo_(12)O_(40))]·(2-btz)·2H_2O(1)、[Cu~Ⅱ(2-btz)_4(HPW_(12)O_(40))]·(2-btz)·H_2O(2)、[Ag~Ⅰ_4(2-btz)_4(SiMo_(12)-O_(40))](3)、[Ag~Ⅰ_4(2-btz)_4(HPW~Ⅴ_2W~Ⅵ_(10)O_(40))](4)、[Cd~Ⅱ_3(3-btz)_8(H_2O)_4]·(HSiMo_(12)O_(40))_2·2H_2O(5)(2-btz=1-苄基-1H-(1,2,4)三氮,3-btz=1-苄基-1H-(1,3,4)三氮唑),并通过红外、元素分析和X-射线单晶衍射分析对5个化合物进行了表征.化合物1中多酸阴离子利用单核[Cu~Ⅱ(2-btz)_4]~(2+)亚单元共价交替连接形成一维直链结构;化合物2的多阴离子同样靠单核[Cu~Ⅱ(2-btz)_4]~(2+)亚单元交替连接,但形成的是"Z"字形链结构;化合物3与4同构,包含多阴离子作横栏的"梯子"型一维链结构,相邻一维链通过Ag-O键连接进一步形成三维框架结构.化合物1~4中的单核结构是由2-btz配体中分散的N给体诱导形成的.我们选用具有两个连续N给体的3-btz,获得了具有直线型三核镉簇的化合物5.通过调节同分异构配体中N给体位置,成功调控了多酸基单核及多核簇的形成.     

由双帽Keggin型簇和钴配合物构筑而成的结构新颖的聚合物（英文）

利用水热合成法得到了有机-无机杂化的钴钼钒簇[Co(en)_2]_4H_4{Co(phen)_2(H_2O)]_2[Mo_9~(VI)V_6~(IV)O_(42)]}[Mo_9~(VI)V_6~(IV)O_(44)]·12H_2O(phen=1,10-邻菲罗啉,en=乙二胺),用元素分析、红外光谱、热分析、磁分析和单晶衍射对该化合物做了表征.该化合物的分子结构单元是由双帽Keggin型多阴离子[Mo_9~(VI)V_6~(IV)O_(42)]~(6-)(简称1)、类似结构的多阴离子[Mo_9~(VI)V_6~(IV)O_(44)]~(10-)(简称2)、过渡金属配合物(两个[Co(phen)_2(H_2O)]~(2+)阳离子和四个[Co(en)_2]~(2+)阳离子)、四个质子和十二个结晶水分子组成.     

5-(3-吡啶基)-1H-四氮唑配体构筑的[Ni_2(ptzH)_3(H_2O)_6]~(4+)二聚体修饰的八钼酸盐化合物

在水热条件下采用5-(3-吡啶基)-1H-四氮唑配体合成了基于八钼酸盐的有机-无机杂化化合物[Ni_2(ptz H)_3(H_2O)_6](β-Mo_8O_(26))·2H_2O(ptz H=5-(3-吡啶基)-1H-四氮唑),并通过单晶X-射线、元素分析和红外光谱对其进行了表征.化合物中存在β型八钼酸盐[Mo_8O_(26)]~)4-_和阳离子二聚体[Ni_2(ptz H)_3(H_2O)_6]~(4+)2个孤立的亚单元.在这个二聚体中,2个Ni原子被3个ptz H分子固定.相邻的Ni二聚体之间存在丰富的π…π堆积作用,形成1个带有菱形格子的二维超分子金属-有机层.[β-Mo_8O_(26)]~(4-)多阴离子通过提供大量的氢键作用而占据在该超分子二维层的菱形格子中.     

基于2,6-二乙酰基吡啶二缩氨基脲和硅钨钒杂多酸构建三阶非线性光学材料

以多酸阴离子簇为主体,选用2,6-二乙酰基吡啶二缩氨基脲(DAPSC)为有机配体,在水热条件下,设计合成了新型的基于单钒取代的Keggin型多酸基无机-有机杂化配合物[Ni(H_2O)_2(DAPSC)][H_3SiW_(11)VO_(40)]·7H_2O.单晶结构分析表明该化合物是零维结构,由平面型席夫碱修饰的多酸基配合物.此外,通过元素分析、红外光谱、粉末X射线衍射、能谱分析等方法对其结构进行表征,并探索研究了其三阶非线性光学性质.     

基于环状阴离子[H6W9O33]6-的担载型含钌多酸的合成、结构与表征

以Na_2WO_4·2H_2O、Ru Cl_3、二甲基亚砜(DMSO)和Sb_2O_3为原料,利用水热合成法,得到了一例基于环状阴离子[H_6W_9O_(33)]~(6-)的担载型含钌多酸Na H[H_6W_9O_(33)(Ru(DMSO)_3)_2]·4.5H_2O(1),并用X-射线单晶衍射、元素分析、红外光谱等方法对该化合物进行结构表征.结构分析表明,化合物1为六方晶系,P6_3/m空间群,其阴离子[H_6W_9O_(33)(Ru(DMSO)_3)_2]~(2-)(1a)是由两个{Ru(DMSO)3}基团分别通过3个Ru-O-W键修饰在环状多酸阴离子[H_6W_9O_(33)]~(6-)的两侧构成的.此外,两个{Ru(DMSO)_3}基团上所有氧原子都与Na~+离子配位,使得Na~+离子与[H_6W_9O_(33)(Ru(DMSO)_3)_2]~(2-)阴离子交替相连构筑成一维链状结构.     

基于半刚性双(噻唑基苯并咪唑)和不同羧酸的五个一维配合物的合成和表征

通过水热或溶剂热合成的方法制备了5个一维配合物{[Zn(btbb)_(0.5)(m-phda)]·0.5H_2O}_n(1),{[Cd_2(btbb)(adtda)_2(H_2O)]·H_2O}_n(2),[Mn_2(btbb)(tbi)_2]_n(3),{[Cd(btbb)_(0.5)(3-Nitro-o-bdc)(H_2O)]·H_2O}_n(4)和[Cd_2(btbb)(tbi)_2]_n(5)(btbb=1,4-双(2-(4-噻唑基)苯并咪唑-1-基甲基)苯,m-H_2phda=间苯二甲酸,H_2adtda=1,3-金刚烷二羧酸,H_2tbi=5-叔丁基间苯二甲酸,3-Nitro-o-H_2bdc=3-硝基-1,2-苯二甲酸)。配合物1是一个包含22元环的一维链。配合物2是一个包含8元环的一维链,并且氮配体在这个一维链中仅仅起到装饰作用。配合物3是一个一维双链结构。配合物4是一个包含14元环的一维链。配合物5是一个阶梯状的一维双链结构。     

以5-(6-羧酸-2-萘基)-间苯二羧酸为配体构筑的两个镉的金属-有机骨架化合物的合成、晶体结构及荧光性质（英文）

在溶剂热条件下,以不对称三羧酸5-(6-羧酸-2-萘基)-间苯二羧酸(H3L)为配体合成了2个镉的金属-有机骨架化合物:{[Cd_3L_2(H_2O)_3]·6DMF}_n(1)和{[Cd_3L_2(H_2O)_4]·3DMA}_n(2)。通过X射线单晶衍射,粉末衍射,热重和红外光谱进行了结构表征。结构分析表明,1和2形成3,6-连接的三维结构,其拓扑符号分别为:(4~5.6~4.8~6)(4~3)_2和(6~(12).8~3)(6~3)_2。此外,还对2个化合物进行了荧光分析。     

一例含有八核钴簇的锗钨酸盐的合成、结构及性质

以K_8Na_2[A-α-Ge W_9O_(34)]·25H_2O,Co(NO_3)_2·6H_2O和K_2CO_3等为原料,利用常规水溶液法合成了一例基于三缺位Keggin型多金属氧簇{Ge W_9O_(34)}的高核过渡金属衍生物K_(10.5)Cs_4H_(1.5){[Co_8(OH)_6(H_2O)_2](CO_3)_3(Ge W_9O_(34))_2}·12H_2O(1),并通过红外光谱、元素分析、热重分析和X射线单晶衍射等分析手段对其进行了表征。化合物1含有一个V型的多酸阴离子簇{[Co_8(OH)_6(H_2O)_2](CO_3)_3(Ge W_9O_(34))_2}~(16-),该阴离子进一步通过K~+和Cs~+离子连接形成二维结构。磁学性质研究表明,化合物1中Co~(2+)离子之间主要为反铁磁性耦合。