新奇的双帽 pseudo-Keggin 结构磷钼钒酸盐的水热合成、晶体结构、性质及其量子化学计算

报道了一种新奇的磷钒酸盐[NH₄]₄H[PMo₈V₄^ⅣV₂^ⅤO₄₂]·24H₂O的合成方法,用元素分析、EPR、IR、UV谱和TG等手段进行了表征,并用X射线衍射法测定了晶体结构.结果表明,该杂多酸盐属于四方晶系,空间群P4/mnc,a=b=1.2592(2)nm,c=1.7565(4)nm,V=2.7848(8)nm³,Z=2.杂多阴离子具有双帽pseudoKeggin结构,不仅其中的8个金属位置被V和Mo无序占有,而且整个磷钼钒酸盐杂多阴离子的取向也是无序的.还应用EHMO方法研究了簇阴离子的电子结构.     

基于2-氨基吡啶的两个簇基超分子化合物的合成、 结构及催化性能

以磷钼酸、 2-氨基吡啶、 五氧化二钒、 氯化锌和氯化镍等为主要原料, 采用水热方法合成了2个簇基超分子化合物[H₃PMo₁₂O₄₀]₂[C₅H₆N₂]₆(1)和[H₂PMo₁₂V₂O₄₂][C₅H₆N₂]₅·3H₂O(2)(C₅H₆N₂=2-氨基吡啶). 通过元素分析、 红外光谱、 紫外-可见光谱、 X射线光电子能谱、 热重分析、 X射线单晶衍射及X射线粉末衍射等手段对化合物进行了结构表征. 结构分析显示, 簇单元不同的2个超分子化合物以各自独特的堆积方式形成三维超分子网络. 利用苯乙烯的环氧化反应研究了2个化合物的催化性能.     

二维钨-钒簇聚物[Cu(en)2]2·[VⅤO44{Cu(en)2(H2O)}2]·3H2O的合成与表征

采用水热法合成了一个钨-钒簇聚物[Cu(en)₂]₂[V^Ⅴ{Cu(en)₂(H₂O)}₂]·3H₂O(1, en=乙二胺), 并通过X射线单晶衍射、 元素分析、 傅里叶变换红外光谱、 X射线粉末衍射、 热重分析、 价键计算、 X射线光电子能谱、 电子顺磁共振和磁性分析对其结构和性能进行了表征. 结果表明, 化合物1是以双支撑的四帽Keggin结构 [(V^ⅤO₄){Cu(en)₂(H₂O)}₂]^4- 钨-钒簇合物阴离子为基本结构单元, 与4个[Cu(en)₂]²⁺配合物阳离子以共价键和弱键相连接形成二维层状结构, 相邻层又通过氢键连接成三维超分子网络. 研究了化合物1的磁性及光催化降解罗丹明B的活性.     

一个钼钒二聚体簇合物的合成及其性能

以NH₄VO₃, H₃PMo₁₂O₄₀·xH₂O, Cu(NO₃)₂和哌嗪为主要原料,采用水热方法,合成了一个新的钼钒二聚体簇合物--(H₂NC₄H₈NH₂)₆［Mo^VI₁₆V^V₁₂P₂O₈₄］·5H₂O(1),其结构和性能经UV-Vis, IR, X-射线衍射、光电子能谱及热重分析表征。1属单斜晶系,P2(1)/c空间群, 晶胞参数a=20.450(4) , b=24.989(5) , c=20.450(4) , β=93.89 °, V=10 427(4) ³, Fw=4 159.18, Dc=2.650 g·cm^-3, μ=3.018 mm^-1, F(000)=7 952, Gof=1.029。晶体结构解析表明：1由两个单元Keggin型簇核［PMo₈V₆O₄₂］^7-聚合而成一个二聚体簇［P₂Mo_l6V₁₂O₈₄］^14-,该二聚体簇核和有机配体哌嗪之间通过复杂的氢键相互作用,展示三维超分子网络结构。     

吗啉胍同多十钒酸盐的自组装合成、结构表征及抗菌活性

通过十钒酸盐与吗啉胍在不同pH值水溶液中的自组装,合成了2个新化合物(C₆H₁₄N₅O)₄·[H₂V₁₀O₂₈]·9H₂O(1)和(C₆H₁₄N₅O)₆[V₁₀O₂₈]·4H₂O(2).通过IR,⁵¹VNMR和X射线衍射等方法对其结构进行了表征.结果表明,化合物1和2是通过十钒酸根阴离子与质子化的吗啉胍阳离子以静电力和氢键构筑的,多阴离子及吗啉胍的结构基本保持不变.抗菌试验结果表明,两种化合物对金黄色葡萄球菌、表皮葡萄球菌、耐甲氧西林金黄葡萄球菌和耐甲氧西林表皮葡萄球菌均具有较强的抑制活性.     

两个多钒盖帽的Keggin型多铌钒酸盐衍生物的水热合成与表征

通过水热方法合成了2个由多铌酸盐和过渡金属配合物形成的有机-无机杂化配合物[Cu(TETA)]₄[VNb₁₂(VO)₄O₄₀][OH]·10H₂O(1)和[Cu(TETA)]₄[VNb₁₂(VO)₆O₄₀][OH]₅·5H₂O(2)(TETA=三亚乙基四胺). 化合物1和2的多阴离子分别是由4个{VO₅}帽和6个{VO₅}帽加盖在Keggin型多铌酸盐的方形缺口上形成的, 它们通过多酸阴离子中Nb-O_t (O_t =端氧)与[Cu(TETA)]²⁺配合物的金属中心配位构筑形成三维结构. 价键计算结果表明, Keggin中心的钒为+5价, 帽位的钒为+4价, X射线光电子能谱分析(XPS)结果也证实了这一结论. 通过单晶X射线衍射分析、红外光谱(IR)、粉末X射线衍射(PXRD)、热重(TG)分析和元素分析对这2个化合物的结构和性质进行了表征.     

一种新型钼钒多酸化合物的合成、结构与荧光性能

采用水热技术,合成了一种新型四帽Keggin结构多酸化合物[H₃Mo₈^ⅥV₈^ⅣO₄₀(AsO₄)](en)₂(4,4-bipy)₇·9H₂O(en:乙二胺;bipy:联吡啶)(1),并对化合物进行了元素分析、红外光谱、X射线光电子能谱和X射线单晶结构分析。 晶体结构分析表明, 化合物属三斜晶系,P1空间群,晶胞参数a=1.47395(5) nm,b=1.48172(6) nm,c=1.62881(7) nm,α=66.16(3)°,β=87.15(2)°,γ=63.42(1)°,V=2.8723(2) nm³,Z=1,R₁=0.0728,wR₂=0.2014。 化合物由四帽Keggin多酸阴离子、4,4'-联吡啶、乙二胺和结晶水分子构成,化合物分子间存在大量的氢键,使化合物1形成3-D超分子结构。 荧光测试表明,化合物1能发出较强的荧光,有可能成为潜在的光活性材料。     

铜配合物修饰的Dawson型钨磷酸盐的合成、晶体结构和催化性能

在水热条件下,Cu(Ⅱ)-H₂biim配合物与Dawson型钨磷酸盐构筑了1个无机-有机杂化化合物[Cu(H₂biim)₂(H₂O)][{Cu(H₂biim)₂}₂(P₂W₁₈O₆₂)]·11H₂O(1)(H₂biim=2,2'-联咪唑)。 通过单晶X射线衍射、红外光谱(IR)、X射线粉末衍射(XRD)、元素分析、电化学分析等技术手段对其进行了表征。 结构分析表明,在化合物1分子中,[P₂W₁₈O₆₂]^6-单元作为双齿配体与2个Cu²⁺离子配位形成双支撑的杂多阴离子[{Cu(H₂biim)₂}₂(P₂W₁₈O₆₂)]^2-,在其外部有1个游离的[Cu(H₂biim)₂(H₂O)]²⁺ 和11个H₂O分子。 H₂biim分子与杂多阴离子/H₂O分子间存在氢键,通过氢键、静电和π-π堆积作用,进一步构成具有3D结构的晶体材料。 该晶体化合物对H₂O₂和NaNO₂的还原具有良好的电催化作用;同时,作为酸催化剂用于合成环己酮乙二醇缩酮反应,催化活性高,可重复使用。     

钒氧多酸桥联大环铜配合物的合成及其晶体结构

以大环铜配合物［CuL］(ClO₄)₂(L=5,7,7,12,14,14-六甲基-1,4,8,11-四氮杂环十四-4,11-二烯)与NH₄VO₃反应合成了一个新的钒氧多酸桥联大环铜配合物［CuL］₂［H₂V₁₀O₂₈］·7H₂O(1),其结构经IR,元素分析和X-射线单晶衍射表征。1（CCDC: 1510831）属单斜晶系,P2(1)/n空间群,晶胞参数a=11.512(3) , b=18.170(4) , c=14.534(3) , β=102.997(4)°, V=2 962.3(11) ³, Dc=1.986 mg·cm^-3, Z=2, μ=2.300 mm^-1, R₁=0.047 2, wR₂=0.118 2。     

两个基于八钼酸盐的无机-有机杂化材料的合成、结构和光催化性能

通过水热法成功合成了两个新的基于(β-Mo₈O₂₆)^4-构型的无机-有机杂化材料,分子式分别为{[Ni(β-Mo₈O₂₆)(H₂O)₄](H₂Fbix) 2H₂O}_n(1)和{[Co(β-Mo₈O₂₆)(H₂O)₄](H₂Fbix) 2H₂O}_n(2)(Fbix=2,3,5,6-四氟-二(1,4-咪唑-1-甲基)苯)。利用X-射线单晶衍射、X-射线粉末衍射、红外光谱、热重分析和元素分析等对该化合物的结构和性能进行了表征。晶体结构分析表明：化合物1和2为同构化合物。在化合物1中,扭曲八面体构型的Ni^II与两个β-[Mo₈O₂₆]^4-单...     

层状钒青铜纳米片的制备及其锂离子电池阳极材料性能

室温下, 在水溶液中将铵根离子和水分子插入到商用V₂O₅纳米颗粒的层间, 制得了层状的钒青 铜[(NH₄)₂V₆O₁₆·H₂O]纳米片. 该纳米片的尺寸为2~10 μm, 厚度为50~250 nm. 与商用V₂O₅纳米颗粒相比, (NH₄)₂V₆O₁₆·H₂O纳米片用作锂离子电池(LIBs)的阳极材料时, 其性能得到较大提升, 包括大的可逆放电容量 (0.1 A/g时为1148 mA·h/g)、 出色的循环性能(循环70圈后在0.1 A/g时具有1002 mA·h/g的高容量)和高倍率性能(在0.1 A/g时具有1070 mA·h/g的可逆性能). 研究结果表明, (NH₄)₂V₆O₁₆·H₂O纳米片可以作为锂离子电池优良的阳极材料, 也有望应用于其它(如钠离子电池和锌离子电池等)可再充电电池.     

过渡金属-联咪唑-Dawson型钨磷酸盐杂化化合物的酶固定化性能

利用水热法和直接沉淀法, 设计合成了5例由过渡金属(TM)-联咪唑配阳离子与Dawson型钨磷酸阴离子构成的多金属氧酸盐(POM)基有机-无机杂化化合物[Ni(H₂biim)₃]₄[Ni(H₂biim)₂(P₂W₁₈O₆₂)₂]·2H₂O(1), [Co^III(H₂biim)₃]₂[P₂W₁₈O₆₂]·8H₂O(2), [Cu(H₂biim)₂]₃[P₂W₁₈O₆₂]·4H₂O(3), [Co^II(H₂biim)₃]₂H₂[P₂W₁₈O₆₂]·9H₂O(4)和 [Ni(H₂biim)₃]₃[P₂W₁₈O₆₂]·2H₂O(5); 并利用X射线单晶衍射分析(SC-XRD)、 红外光谱(IR)和热重-差热分析 (TG-DTA)等对其进行了表征. 化合物1~5作为载体用于固定辣根过氧化物酶(HRP)时, 显示出了较高的酶固定化能力. 另外, 利用圆二色光谱(CD)和激光扫描共聚焦显微镜(LSCM)等方法评价了固定化酶HRP/1~HRP/5的重复使用性、 储存稳定性和检测过氧化氢(H₂O₂)的性能. 由于该类POMs与HRP间存在强的相互作用, 利用简单的物理吸附法即可实现POMs对HRP的固载. POMs对酶的固定不但提高了HRP对使用及储存环境的耐受性, 同时也拓展了POMs在酶固定化领域的应用.     

新型离子型配合物的合成、晶体结构及性质

利用水热法合成了4-(N,N′-双(4-羧基苄基)氨基)苯磺酸（H₃L）的两个离子型配合物：[Mn(phen)₂(H₂O)₂]?(HL)?(H₂O)₄（1）和[Zn(phen)₂(H₂O)₂]?(HL)?(H₂O)₆（2, phen =邻菲罗啉）,其结构经FL、 IR、元素分析、X-射线单晶衍射、 X-射线粉末衍射和TG表征。结果表明：化合物1属于单斜晶体,P2₁/c空间群,晶胞参数a=11.997(1) Å, b=22.978(1) Å, c=18.093(1) Å, β=92.749(3)°, V=4981.8(3) ų, Z=4。化合物2属于单斜晶体,P2₁/c空间群,晶胞参数a=11.861(1) Å, b=22.816(1) Å, c=18.251(1) Å, β=92.832(5)°, V=4932.8(5) ų,Z=4。化合物2有较好的荧光性质;初始分解温度为80 ℃。      

HEDP与Fe(Ⅲ)配位化合物的制备和性质研究

制备了K₃[Fe(C₂H₅P₂O₇)₂]·4.5H₂O和K₃[Fe(C₂H₆P₂O₇)₂(OH)₂]·3H₂O两种固体配合物,用化学分析、穆斯堡尔谱、红外光谱、差热热重分析和电导测定等研究了它们的性质,推测了配合物的结构。     

Keggin结构稀土钼钒磷四元杂多配合物的合成、表征及苯酚羟化制苯二酚的催化活性

合成了5种通式为(NH₄)₁₅[RE(PMo₉V₂O₃₉)₂]·xH₂O(RE=La³⁺,Ce³⁺,Gd³⁺,Y³⁺,Yb³⁺)的稀土钼钒磷四元杂多配合物,并用IR,UV,XRD,ICP,TG-DTA和CV等手段对其结构和性能进行了表征.催化活性实验表明,标题化合物对苯酚过氧化氢羟化制苯二酚反应有良好的催化活性.     

稀土氨基酸络合物的研究(Ⅰ)——一氯化三甘氨酸二水合谱的晶体结构

在水溶液中培养了甘氨酸镨、钕的针状晶体,元素分析结果表明可用Ln(Gly)₃Cl₃·3H₂O表示(Ln为Pr,Nd;Gly为甘氨酸)。用X射线衍射方法测定了Pr(Gly)₃Cl₃·3H₂O的单晶结构,其结构式为{[Pr(Gly)₃·(H₂O)₂]·Cl₃·H₂O}_n,属正交晶系,空间群P2₁2₁2₁,每一晶胞中有4个络合单元,形成一维链式聚合物·晶胞参数如下:α=4.779(1)Å,b=12.052(3)Å,c=30.953(11)Å。络合单元中镨为九配位,其配位多面体为畸变的三冠三角棱柱体。     

乙二胺三乙酸与锌(Ⅱ)、钴(Ⅱ)相互作用的固体和溶液化学特性

在水热和弱酸性反应条件下,螯合型表面活性剂前驱体乙二胺三乙酸分别与氯化锌、氯化钴反应,形成水合乙二胺三乙酸金属配合物[M(H₂O)₆][M(ED3A)(H₂O)]₂·2H₂O[M=Zn(1),Co(2);H₃ED3A=乙二胺三乙酸,C₈H₁₄N₂O₆]。 产物经元素分析、红外、热重、液体核磁共振和X射线单晶衍射结构表征。 乙二胺三乙酸和锌(Ⅱ)、钴(Ⅱ)五配位,并与水一起形成典型的[MN₂O₄]或[MO₆]八面体结构。 ¹³C核磁共振实验结果表明,溶液中乙二胺三乙酸与锌形成配合物在弱酸性条件下(pH值3~7)稳定存在,在酸性溶液中完全解离,乙二胺三乙酸进一步经分子内成环反应生成3-酮哌嗪二乙酸(H₂kpda=C₈H₁₂N₂O₅)。     

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.     

两种砷钼杂化多酸盐的合成、 结构及变色性质

分别以2种V形羧酸[1,3-苯二甲酸(H₂BDC)和5-羟基-1,3-苯二甲酸(H₂OIP)]与钼酸铵进行反应, 得到了 2种有机酸根与无机酸根缩合构成的杂化砷钼酸盐： (NH₄)₁₇H₄[(AsMo₆O₂₁)₂(AsMo₆O₂₃)(BDC)₄]·28H₂O(1)和 (NH₄)₅Cs₈H₆[(AsMo₆O₂₁)₃(OIP)₅]·40H₂O(2). 利用单晶X射线衍射对2种化合物进行了结构分析, 发现二者均为三聚结构. 对2种化合物的光致变色及热致变色性质进行了研究, 发现在氙灯照射下2种化合物均可在5 min内变色. 当将2种化合物的样品加热到373 K时, 均出现颜色变化, 并随着温度升高颜色逐渐加深. 光致变色与热致变色过程前后的EPR检测结果均提示化合物的颜色变化与Mo^VI转化为Mo^V有关.     

镧系元素Dawson结构钨钒磷四元杂多配合物的合成、表征以及对H2O2分解的催化活性

合成了通式为K₁₅H₃[Ce(P₂W₁₆VO₆₁)₂]·61H₂O、K₁₅H₄[Ln(P₂W₁₆VO₆₁)₂]·xH₂O(Ln=La³⁺,Pr³⁺,Nd³⁺,Sm³⁺,Eu³⁺,Gd³⁺,Dy³⁺,Yb³⁺)的9种镧系元素Dawson结构的钨钒磷四元杂多配合物,并用IR、UV、NMR、ESR、XRD、TG-DTA等对其结构和性质进行了研究。该类配合物具有与K₁₆[Ce(P₂W₁₇VO₆₁)₂]·50H₂O类似的结构,对H₂O₂分解有较高的催化活性。