基于Keggin型杂多酸的无机-有机杂化物的合成和光催化活性

采用水热合成方法制备了2个基于Keggin型杂多酸的无机-有机杂化物, 化学式分别为{[Cu₂(4,4′- bipy)₄(H₂O)₄](SiMo₁₂O₄₀)·18H₂O}_n(1)和{[Cu₂(4,4′-bipy)₄(H₂O)₄](PMo₆W₆O₄₀)·18H₂O}_n(2)(bipy=bipyridine). 结构分析 表明2个化合物同构, Cu²⁺是六配位, 分别与4个4,4′-bipy上的N原子和2个水分子上的O原子结合, 形成 [Cu(4,4′-bipy)₂(H₂O)₂]_n²ⁿ⁺二维层状结构. 杂多阴离子通过静电与配位阳离子[Cu(4,4′-bipy)₂(H₂O)₂]_n²ⁿ⁺作用交叉排列在层间. 通过红外光谱、 粉末X射线衍射和固体紫外-可见漫反射光谱等对化合物的性质进行了表征. 研究了所合成化合物对水溶性染料亚甲基蓝的降解活性, 发现2种化合物对于亚甲基蓝均表现出显著的光降解活性, 并对它们的催化机理进行了讨论.     

基于半刚性乳酸衍生物的单一手性配位聚合物的合成、 结构与性质

在溶剂热反应条件下, 用预先合成的乳酸衍生物(R)-H₂CBA和(S)-H₂CBA分别与含氮辅助配体(E)-1,2-二(4-吡啶基)乙烯(DPEE)和1,4-二(1H-咪唑-1-基)苯(1,4-DIB)组合, 制备出2对不同结构的单一手性配位聚合物[Cd₂((R)-CBA)₂(DPEE)(H₂O)₂]_n(1-D), [Cd₂((S)- CBA)₂(DPEE)(H₂O)₂]_n(1-L), [Cd((R)-CBA)(1,4-DIB)]·H₂O(2-D)和[Cd((S)-CBA)(1,4-DIB)]·H₂O(2-L). 其中1-D和1-L是由梯形Cd-CBA链和DPEE配体连接成的二维框架结构; 而2-D和2-L是三维超分子框架结构, 包含3种不同类型的对映手性螺旋链. 对上述化合物进行了粉末X射线衍射、 热重分析和圆二色谱分析, 并对其荧光性质进行了讨论.     

辅助配体调控的荧光Cd-MOFs: 乙酰丙酮的荧光增强和Cr(Ⅵ)的荧光猝灭

将柔性苄氨基三羧酸配体5-(3-羧基-4-甲氧基苄氨基)间苯二甲酸(H₃L)与硝酸镉和不同含氮配体在溶剂热条件下反应, 制得了配合物{[Cd(HL)(bpea)·H₂O]·H₂O·DMF}_n(1)、 {[Cd(HL)(bpp)·H₂O]·2H₂O·DMF}_n(2)和 {[Cd(HL)(dmbpy)]·DMF}_n(3)[bpea=bis(4-pyridyl)ethane; bpp=1,3-bis(4-pyridyl)propane; dmbpy=5,5′-dimethyl-2,2′-bipyridine]. 3个配合物分别表现出有趣的2D→2D穿插结构和一维带状结构. 荧光性质测试结果表明, 所有配合物的荧光均可被Cr₂O₇^2?猝灭, 而在乙酰丙酮的DMF溶液中, 只有配合物1表现出明显的荧光增强. 羧酸配体的柔性、 含氮配体的类型和结构可以调控配合物的结构和荧光性能.     

4-(4-羧基苯氧基)间苯二甲酸构筑的过渡金属配位聚合物: 合成、 晶体结构、 荧光传感与光催化

采用水热法合成了4个配位聚合物[Zn(Hcpoia)(2,2'-bpy)·H₂O]_n(1)和[M(Hcpoia)(phen)]_n·nH₂O[M=Zn(2), Mn(3), Co(4); H₃cpoia=4-(4-羧基苯氧基)间苯二甲酸; 2,2'-bpy=2,2'-联吡啶; phen=1,10-邻菲罗啉], 利用X射线单晶衍射分析确定了配合物的晶体结构. 配合物1为一维链状结构, 中心Zn ²⁺离子的配位环境为[ZnO₄N₂]扭曲的八面体构型, 配体Hcpoia ^2-以μ₁∶η ¹η ⁰和μ₁∶η ¹η ¹配位模式桥连相邻的Zn ²⁺离子. 配合物2和4的结构与配合物1类似, 是由配体Hcpoia ^2-以μ₁∶η ¹η ⁰和μ₁∶η ¹η ¹配位模式联接[MO₄N₂]结构单元而形成的一维链状结构. 配合物1, 2和4中均存在分子间氢键(O—H…O), 氢键的存在使一维链连接形成二维超分子结构. 配合物3为二维网状结构, Mn ²⁺离子的配位环境为[MnO₄N₂]扭曲的八面体构型, 配体Hcpoia ^2-以μ₂∶η ¹η ¹配位模式桥连相邻Mn ²⁺离子形成[Mn₂COO₂]结构单元, 该结构单元被Hcpoia ^2-连接形成二维结构. 在4个配合物中, 2,2'-bpy和phen配体均以端基的形式与金属离子螯合配位. 研究了水溶液中抗生素分子和Fe ³⁺离子对配合物1与荧光强度的影响, 实验结果表明, 甲硝唑、 Fe ³⁺离子对配合物1有荧光猝灭作用, 并进一步考察了甲硝唑浓度和Fe ³⁺离子浓度对配合物1荧光强度的影响. 基于荧光猝灭机理, 配合物1可以用作荧光传感器检测水溶液中的甲硝唑和Fe ³⁺离子. 研究了配合物4对罗丹明B(RhB)的催化降解性能, 发现在氙灯照射和H₂O₂存在条件下, 配合物4对RhB具有较好的光催化降解作用.     

{(Me2NH2)2[Fe2(ox)2Cl4]•H2O} n (ox=oxalate)中客体水分子诱导的介电弛豫行为

以双齿配位的草酸根为配体和FeCl₃反应得到了化合物{(Me₂NH₂)₂[Fe₂(ox)₂Cl₄]•H₂O} _n (ox=oxalate) ( 1•H₂O). 在真空和加热的条件下, 1•H₂O脱水发生单晶到单晶的转变, 得到了化合物{(Me₂NH₂)₂[Fe₂(ox)₂Cl₄]} _n ( 1). 磁性研究表明客体水分子存在与否对化合物磁相互作用没有明显影响. 介电性质研究表明客体水分子的存在可影响化合物中客体胺和氢原子的动态弛豫过程. 化合物 1•H₂O在250 K, 80 K和50 K呈现三个介电弛豫过程, 而化合物 1仅在80 K表现出单一弛豫过程.     

Co(Ⅱ)-Zn(Ⅱ)掺杂配位聚合物的 合成及物理性能

采用均苯三甲酸配体、 硝酸锌与硝酸钴反应, 一步合成了钴掺杂的锌配位聚合物Zn_1-xCo_x(BTC)·(OH)(H₂O)₃(NMP)(DMF)(H₂O)_1.5(H₃BTC为1,3,5-均苯三酸, NMP为1-甲基-2-吡咯烷酮, DMF为N,N'-二甲基甲酰胺, x=0~0.8). 该化合物结构经X射线单晶衍射确定, 属于立方晶系, 空间群P2₁3, 晶胞参数a=1.43863(20) nm. 利用元素分析、 能量散色光谱(EDS)、 UV-Vis光谱、 X射线粉末衍射(XRD)、 热重分析(TGA)、 氮气吸附和磁性分析等表征手段对样品的物理性质进行了表征. 氮气吸附实验结果表明, 该配位聚合物具有良好的微孔吸附特性, Langmiur比面积为832 m ²/g, 孔径为0.84 nm; 元素分析结果表明, 钴/锌摩尔比为1∶1时, 在37~300 K温度范围内其磁性表现为反铁磁性, 并满足Curie-Weiss定律.     

锌(Ⅱ)配合物的超分子设计及对甲醇蒸气的吸附性能

采用饱和蒸气扩散技术, 将2,4-二羟基苯甲醛缩异烟酰腙(H₂dhbi)配体分别与Zn(ClO₄)₂·6H₂O和Zn(NO₃)₂·6H₂O进行配位作用, 得到2种不同配位模式的金属-有机框架材料[(dhbi)₂Zn₂·8H₂O]_n(1)和{[(dhbi)₂(H₂O)₂Zn₂]·4DMF]}_n(2). 利用X射线单晶衍射、 热分析技术(TG-DTA)和X射线粉末衍射(PXRD)等方法进行了结构表征. 进一步将配位聚合物1和2用于对甲醇分子的吸附性能研究, 结果表明, 化合物1是一种理想的微孔材料, 其对甲醇分子的吸附能力为化合物2的近5倍, 采用PLATON对材料的孔隙体积进行计算得到化合物1和2的孔隙率分别为38.2%和5.5%.     

八面体纳米笼构筑的金属-有机框架化合物

利用半刚性的三足羧酸配体1,3,5-tris[3-(carboxyphenyl)oxamethyl]-2,4,6-trimethylbenzene acid (H₃TBTC)与金属离子自组装成功合成了两例八面体纳米笼构建的金属-有机框架化合物: {[Zn₃TBTC₂(DMA)(H₂O)]·3DMA·3H₂O}_n (1), {[Cd₃TBTC₂(DMA)₂(H₂O)₂]·2DMA·2H₂O}_n (2). TBTC^3-配体在化合物中呈现出cis,cis,cis-和cis,trans,trans-两种构型. cis,cis,cis-构型的TBTC^3-配体与Zn₃(COO)₆次级结构基元(secondary building units, SBUs)构筑了畸变的八面体金属-有机纳米笼, 因而化合物的结构可以看成是八面体金属-有机纳米笼作为超分子构建单元(supramolecular building blocks, SBBs), 在空间上与cis,trans,trans-构型的配体相连, 最终形成具有(3,18)-连接的三维无限网络. 荧光测试结果表明, 化合物1～2的荧光都是基于配体的发射. 相对于配体的发射光谱, 化合物1～2的发射光谱展现出蓝移的现象. 气体吸附测试结果表明, 化合物1～2具有选择性吸附二氧化碳的能力.     

系列Sm3+配合物的合成、结构及光物理性能

采用水热方法合成了4种Sm³⁺配合物, 即{[SmZn(2,5-pdc)₂(tp)_0.5(H₂O)]·2H₂O}_n(1), [Sm₂Zn₂(C₆H₅COO)₁₀(Imh)₂(H₂O)₂](2), {[Sm₂(NO₂C₆H₄COO)₆(H₂O)₄]·H₂O}_n(3)和{[SmN(CH₂COO)₃(H₂O)₂]·H₂O}_n(4)[2,5-pdc=2,5-吡啶二羧酸根, tp=对苯二甲酸根, C₆H₅COO=苯甲酸根, Imh=咪唑, NO₂C₆H₄COO=对硝基苯甲酸根, N(CH₂COO)₃=氨三乙酸根]. 通过单晶X射线衍射确定了其晶体结构. 在室温下测定了其红外光谱、 紫外-可见-近红外光谱以及在近红外区和可见区的发射光谱. 结果表明, 4种配合物在近红外区或可见区均出现Sm³⁺离子的特征发射. 这是形成配合物后, Zn-配体部分和配体对Sm³⁺离子发光的敏化作用所致. 此外, 讨论了不同有机配体或d过渡金属离子对Sm³⁺离子发光的影响, 并分析了配合物中Sm³⁺离子的近红外发射带位移、 劈裂和加宽的原因.     

一种多孔配位聚合物的氢键协同客体响应

由硝酸锌、 吡唑-3,5-二羧酸（H₃pzdc）和2-氨基对苯二甲酸（H₂abdc）在溶剂热条件下反应得到一种多孔配位聚合物(Me₂NH₂)[Zn₂(pzdc)(abdc)]·H₂O·DMF(1·g), 其中Me₂NH₂⁺由溶剂N,N-二甲基甲酰胺（DMF）水解得到, 1可视为平行排列的平整带状{Zn₂(pzdc)}⁺链被abdc^2-柱子交错支撑而成的三维多孔框架. 通过脱附/吸附溶剂分子, 中心对称的配位聚合物1·g可以可逆转变成手性的(Me₂NH₂)[Zn₂(pzdc)(abdc)](1′). 单晶结构分析表明, 在客体响应过程中, 基于框架、 抗衡离子和客体分子之间的氢键协作与竞争, 抗衡离子发生了显著的移动 和转动, 导致{Zn₂(pzdc)}⁺链扭曲和转动, 伴随着超过10%的晶胞体积和孔洞率变化. 气体吸附测试表明, 化合物1'对N₂和CO₂存在不同的结构响应行为.     

Synthesis and structure of two lanthanide complexes with isonicotinic acid N-oxide (HL): [Ln(L)2(H2O)4]n·(NO3)n·n(H2O) (Ln = Sm or Tb)

Two new lanthanide complexes of isonicotinic acid N-oxide (HL), namely [Ln(L)₂(H₂O)₄]_n·(NO₃)_n·n(H₂O) for Ln = Sm or Tb, have been synthesized and characterized by spectroscopic and crystallographic methods. IR spectra suggest that isonicotinic acid N-oxide acts as a O,O′-bidentate ligand, the N-oxide group as well as the nitrate group are not involved in coordination. Single crystal analyses have shown that both complexes are isomorphous, where the Ln(III) centers are eight coordinated by four O atoms of four water ligands and other four O atoms of two isonicotinic acid N-oxide ligands. The carboxylate groups are only involved in the bidentate syn–syn bridging mode into infinite chains. Hydrogen bonds between aqua ligands, lattice molecules, nitrate and N-oxide groups are formed giving a three-dimensional network.     

Cyano-bridged bimetallic complexes of copper(II) with tetracyanonickelate(II). Crystal structure of [Cu(dpt)Ni(CN)4]

Five new complexes of composition [Cu(dpt)Ni(CN)₄] (1) (dpt=dipropylenetriamine), [Cu(dien)Ni(CN)₄]·2H₂O (2) (dien=diethylenetriamine), [Cu(N,N′-dimeen)Ni(CN)₄]·H₂O (3) (N,N′-dimeen=N,N′-dimethylethylenediamine), [Cu(N,N-dimeen)Ni(CN)₄]·H₂O (4) (N,N-dimeen=N,N-dimethylethylenediamine) and [Cu(trimeen)Ni(CN)₄] (5) (trimeen=N,N,N′-trimethylethylenediamine) have been obtained by the reactions of the mixture of Cu(ClO₄)₂·6H₂O, appropriate amine and K₂[Ni(CN)₄] in water and have been characterized by IR and UV–Vis spectroscopies and magnetic measurements. The crystal structure of [Cu(dpt)Ni(CN)₄] (1) has been determined by single-crystal X-ray analysis. The structure of 1 consists of a one-dimensional polymeric chain ---Cu(dpt)---NC---Ni(CN)₂---CN---Cu(dpt)--- in which the Cu(II) and Ni(II) atoms are linked by CN groups. The nickel atom is four coordinate with four cyanide-carbon atoms (two cyano groups are terminal and two cyano groups (in cis fashion) are bridged) in a square-planar arrangement and the copper atom is five coordinate with two cyanide-nitrogen and three dpt-nitrogen atoms, in a distorted square-pyramidal arrangement. The temperature dependence of magnetic susceptibility (2–300 K) was measured for compound 1. The magnetic investigation showed the presence of a very weak antiferromagnetic interaction (J=−0.16 cm⁻¹) between the copper atoms within each chain through the diamagnetic Ni(CN)₄ ²⁻ ions.     

具有螺旋结构的金属镍有机-无机配位聚合物的合成及表征

在水热体系中合成了3个中心金属为镍离子, 以六配位扭曲八面体构型形成的具有螺旋结构的配位聚合物{[Ni₂L₂(bib)₂·2H₂O]·5H₂O}_n(1), [Ni₂L₂(bpy)]_n(2)和{[Ni₂L₂(bibpip)₂·2H₂O]·6H₂O}_n(3)[H₂L=4,4'-三苯胺二甲酸; bib=1,3-二(咪唑基)苯; bpy=4,4-联吡啶; bibpip=1,4-二(4-咪唑苄基)哌嗪]. 通过单晶及粉末X射线衍射、 红外光谱、 元素分析和热重分析对这3种化合物进行了表征. 结果表明, 化合物1属于单斜晶系, C2/c空间群, 其骨架为具有{4²·6⁵·8}拓扑结构的二维层结构; 化合物2属于斜方晶系, Fdd2空间群, 其骨架为具有{4⁸·5⁴·6³}拓扑结构的三维超分子网络; 化合物3属于三斜晶系, P\begin{array}{c}\bar{1}\end{array}空间群, 为1个五重穿插的三维超分子网络, 其骨架具有{4⁴·6²}拓扑结构.     

Carboxylate-induced Various Structures of Ni(II) Complexes with Fluorescence Sensing and Bifunctional Electrochemical Properties

We synthesized three new Ni(II) coordination polymers [Ni(LXHLPXH2O)2]- H2O(CP1),[Ni(LXNIP)]-2H2O(CP2) and [Ni(LXNDCXH20)2](CP3)[L=N,N′-bis(pyridme-3-yl)thiophene-2,5-dicarboxamide, H2HIP=5-hydroxyisophthalic acid, H2NIP=5-nitroisophthalic acid, H2NDC=2,6-naphthalenedicarboxylie acid] by hydrothermal method, which were characterized by means of infrared spectra(IR), TG analyses, PXRD and single-crystal X-ray diffraction. The CPI is a ID tubular structure based on [Ni-HIP]2 loops and pairs of L ligands. CP2 is a 2D 3,5-connected architecture, which consists of Ni-L linear chains and (Ni-NIP)2 double chains. CP3 is a 2D network, which features 4-connected topology. Solid-state luminescent behaviours of CP-P3 were investigated. The CPI can detect Fe^3+ ions through luminescence quenching. The electrochemical properties of CPI buk-modified carbon paste electrode(CP1-CPE) has also been investigated, which has bifunctional electrocatalytic activity for oxidation of ascorbic acid and reduction of NO2^-.     

Assembly of Two Isostructural Metal-organic Frameworks Based on Hetero-N,O Donor Ligand for Detecting Nitro Explosives

Two isostructural metal-organic frameworks,[NO3][M3(H2O)3O(TBA)3]-2DMF-6H2O(1 and 2)[M=In and Fe, H2TBA=4-(1H-tetrazol-5-yl)-benzoic acid], have been successfully synthesized. Compounds 1 and 2 have three-dimensional structures bridged via the typical 6-connected tri-nuclear cluster units M3O(COO)6 and linear linker H2TBA. The whole 3D framework possesses a 6-connected acs topology. Notably, by the fluorescence technique, compound 1 can detect nitro explosives through fluorescence quenching effect, especially for 2,4,6-trinitrophenol(TNP, Ksv=3.64×10^4 L/mol). Furthermore, the fluorescence spectrum red shifts as the number of NO2 group increases. Based on the aforementioned consideration, compound 1 can be considered as a potential luminescent probe for the detection of TNP.