一种双肟四核铜(Ⅱ)配合物的合成、结构及热稳定性研究

由螯合双肟配体3,3′-二甲氧基-2,2′-[(1,3-亚丙基)二氧双(氮次甲基)]二酚(H₂L)与四水合苦味酸铜作用,合成了一种新的四核铜(Ⅱ)配合物 [Cu₄L₂(pic)₄(H₂O)₂]·2CH₃COCH₃·2H₂O(pic^-=苦味酸根)。用X-射线单晶衍射仪测定了该配合物的晶体结构：配合物属单斜晶系,P2₁/c空间群,由4个Cu^Ⅱ离子,2个四齿的L2-单元,4个配位的苦味酸根(pic^-),2个配位的水分子,2个结晶的丙酮分子和2个结晶的水分子组成。Cu^Ⅱ离子的配位数为6,都具有稍微扭曲的八面体结构。且配合物分子通过分子间O-H…O氢键作用形成了1个二维超分子结构。     

镁锡水滑石中的超分子作用

通过构建镁锡水滑石(Mg3Sn-LDHs-yH2O)周期性计算模型,基于密度泛函理论,用CASTEP程序模块,进行模型的几何全优化.对各体系的结构参数、Mulliken电荷布居、态密度(DOS)、逐级水合能等进行分析,探究客体CO320-和H2O的分布形态及其与主体层板的超分子作用.结果表明,[Mg6Sn2(OH)16]4+层间插入客体阴离子CO320-和水分子后,主客体间存在着较强的超分子作用力,主要包括静电和氢键作用,且氢键作用在水合过程中起主导作用,总体上层板-水(L-W)型/层板-阴离子(L-A)型氢键强度要强于阴离子-水(A-W)型/水-水(W-W)型氢键.随着层间水分子的增多,层间距先增大后又稍降低.当y=0、1时,客体所在的平面与主体层板平行,且与两层板的距离基本相等;当y=2、3时,客体以偏向某一层板的形式存在.与层间H2O相比,层间阴离子CO230-对体系态密度的影响更显著,层板与CO320-的总体作用力大于与H2O的总体作用力.随着水分子数的增加,Mg3Sn-LDHs-yH2O体系的逐级水合能绝对值逐渐降低,说明Mg3Sn-LDHs的水合程度不会无限增加,而是具有饱和量.     

Salen型双肟铜(Ⅱ)和钴(Ⅱ)配合物的合成、晶体结构及热性质

一种新的Salen型双肟配体H₂L（H₂L=4,4′-二溴-6,6′-二氯-2,2′-[乙二氧双(氮次甲基)]二酚）分别与一水合乙酸铜或四水合乙酸钴反应,合成了2种配合物即[Cu(L)] (1)和[Co(L)(H₂O)₂]_n (2)。X-射线单晶衍射分析结果表明,配合物1是单核结构,由1个Cu²⁺离子和1个四齿配位的L^2-单元组成。中心Cu^Ⅱ原子的配位数为4,配合物的几何构型为扭曲的四面体。配合物2含有1个Co²⁺离子、1个配体L^2-单元（提供N₂O₂给予体）、2个配位的水分子,其中心Co^Ⅱ原子具有六配位的稍微扭曲的八面体几何构型。该配合物通过分子间氢键和π-π堆积作用形成了线性延伸的金属-水链状超分子结构。     

一种三核铜(Ⅱ)配合物{[Cu(HL)(EtOH)]2Cu}的合成及结构研究

通过双肟配体H₄L(H₄L=6,6′-二羟基-2,2′-[1,2-亚乙基二氧双(氮次甲基)]二酚)与水合乙酸铜反应,合成了一个新的铜配合物{[Cu(HL)(EtOH)]₂Cu},并进行了元素分析、红外光谱和X-射线单晶衍射测定。结果表明,该配合物为三核结构,由3个Cu^Ⅱ离子、2个配位的(HL)^3-单元、2个配位的乙醇分子组成。且配合物通过分子间C-H…O氢键形成了一个二维超分子结构。     

基于6-羟基-2-吡啶基膦酸配体的铜配合物的合成、结构及磁性

在水热条件下, 以6-羟基-2-吡啶基膦酸为主配体, 4, 4'-联吡啶(bpy)及1, 2-二(4-吡啶基)乙烯(bpe)为桥联配体, 合成了2个铜膦酸配位聚合物[Cu₃(L)₂(bpy)₂(H₂O)₂]·2H₂O (1), [Cu₃(L)₂(bpy)₂(H₂O)₃]·2H₂O (2)。配合物1中, Cu²⁺离子由膦酸配体连接成一条链, 该链由bpy桥联成二维层, 层与层之间通过氢键作用构成三维结构。配合物2与配合物1是同构的, 桥联配体是bpe。磁性研究表明, 配合物1与2中铜离子之间存在反铁磁性耦合。     

两个新的4-羧基苯氧乙酸铜配合物的水热合成

由于CPOA^2-和HCPOA^-阴离子在反应体系中存在平衡关系，氯化铜与4-羧基苯氧乙酸和4,4¢-联吡啶在水热条件下反应得到了两个新的配位聚合物[Cu(CPOA)(4,4′-bpy)(H₂O)₂]·1.5H₂O (1) 和 [Cu₂(HCPOA)₄(4,4′-bpy)₄] (2) (H₂CPOA=4-羧基苯氧乙酸, 4,4′-bpy=4,4¢-联吡啶) 。研究结果表明配合物1具有三重穿插的CdSO₄-型网络结构，同时形成一维孔道，晶格水分子填充在孔道中。配合物2具有由配位键和O-H···N氢键组装形成的一维梯形链状结构。     

基于6-羟基-2-吡啶基膦酸配体的铜配合物的合成、结构及磁性

在水热条件下, 以6-羟基-2-吡啶基膦酸为主配体, 4, 4′-联吡啶(bpy)及1, 2-二(4-吡啶基)乙烯(bpe)为桥联配体, 合成了2个铜膦酸配位聚合物[Cu₃(L)₂(bpy)₂(H₂O)₂]· 2H₂O (1), [Cu₃(L)₂(bpy)₂(H₂O)₃]· 2H₂O (2)。配合物1中, Cu²⁺离子由膦酸配体连接成一条链, 该链由bpy桥联成二维层, 层与层之间通过氢键作用构成三维结构。配合物2与配合物1是同构的, 桥联配体是bpe。磁性研究表明, 配合物1与2中铜离子之间存在反铁磁性耦合。     

水滑石层间碘酸根离子的还原性机理研究

通过X射线衍射（XRD）和傅里叶变换红外（FTIR）光谱仪表征发现,经水合肼（N₂H₄·H₂O）和亚硫酸钠（Na₂SO₃）两种还原剂处理碘酸根插层水滑石的产物分别为碘离子插层的水滑石（ZnAl-ILDHs）和硫酸根离子插层水滑石（ZnAl-SO₄LDHs）。进一步研究表明,N₂H₄·H₂O和水滑石的反应为D₇模型的核外层扩散反应,N₂H₄·H₂O在水滑石微球界面和IO₃^-发生反应。而Na₂SO₃则先进入了水滑石层间,然后与层间的IO₃^-反应,其模型符合D₁₁动力学模型。     

Sr2+和Ba2+水分子体系结构和结合能的从头算和ABEEM/MM研究

应用从头算方法和ABEEM/MM浮动电荷分子力场, 研究了水合碱土离子团簇Sr²⁺/Ba²⁺(H₂O)_n (n=1-6), 构建了离子-水相互作用的ABEEM/MM势能函数, 获得了水合离子团簇的稳定结构, 计算了结合能. 计算结果表明, ABEEM/MM方法的结果和从头算方法的结果有很好的一致性. 进一步应用ABEEM/MM对Sr²⁺和Ba²⁺水溶液进行了分子动力学模拟. 对Sr²⁺水溶液, 得到的Sr²⁺-水中氧原子的径向分布函数的第一和第二最高峰分别位于0.257和0.464 nm处, 第一和第二水合层的配位水分子数分别为9.2和11.4; 对Ba²⁺水溶液, 得到的Ba²⁺与水中氧原子的径向分布函数的第一和第二最高峰分别位于0.269和0.467 nm处, 第一和第二水合层的配位水分子数分别为9.9和12.4. 这与实验值或其它理论模拟结果有较好的一致性. 对比外层的水分子, 金属离子的极化作用使得溶液中第一水合层中水分子的O―H键长增长, HOH键角减小.     

基于2,4′-二羧基二苯甲酮构筑的具有一维梯状链和一维隧道的三维超分子体系

采用水热法设计合成了两个新型三维超分子化合物H₂L·H₂O (1)和[Ag(bpy)₂]·HL·H₂O (2) (其中bpy=2,2'-联吡啶, H₂L=2,4′-二羧基二苯甲酮),晶体结构分析表明,它们均是通过氢键采用不同的连接方式拓展而成。其中,化合物1 是2,4′-二羧基二苯甲酮和水分子通过O–H···O氢键形成的一维梯状链扩展构筑的三维超分子体系;化合物2 则是2,4′-二羧基二苯甲酮和水分子通过两种氢键形成含有一维隧道的三维超分子体系。有趣的是,[Ag(bpy)₂]⁺ 阳离子通过π–π 堆积和弱的Ag···Ag相互作用连在一起,进而以客体形式填充其中。荧光性质研究表明,由于存在bpy的螯合与堆积效应,化合物2相比配体和化合物1,其荧光发射峰发生红移。     

水滑石限域空间中Cl-与H2O的超分子作用

构建水滑石(LDHs-Cl-yH2O)周期性计算模型, 选用密度泛函理论-赝势平面波法对模型进行几何全优化, 从结构参数、Mulliken电荷布居、态密度(DOS)、能量等角度研究层间Cl-和水分子的分布形态以及与LDHs层板间的超分子作用. 计算结果表明, LDHs-Cl主客体间存在着较强的超分子作用, 主要包括静电和氢键作用. LDHs-Cl层间引入水分子后, 随着水分子数的增加, 层间距逐渐增大后趋于平衡. 水合过程中氢键作用比静电作用更占优势, layer-water型氢键要略强于anoin-water型氢键. 当y=1, 2时, Cl-与水分子所在平面以平行层板的方式存在于LDHs层板间, 并且与两层板的距离基本相等; 当y=3, 4时, Cl-与水分子则以偏向某一层的方式随机地存在于LDHs 层板间. 随着层间水分子增加, LDHs-Cl-yH2O由离子型晶体向分子型晶体转化, LDHs-Cl的水合具有饱和量.     

类水滑石主体层板与客体CO2-3、H2O间的超分子作用

通过构建类水滑石双层计算模型, 采用混合密度泛函B3LYP/6-31G(d)//B3LYP/3-21G方法计算类水滑石(LDHs-CO3-yH2O)的结构与能量, 探讨LDHs限域空间中客体阴离子及水分子的分布形态以及主客体超分子作用. 计算结果表明, 客体阴离子与水分子以平行层板的方式存在于水滑石层间. 主客体发生作用时, CO2-3的HOMO轨道向层板的LUMO轨道转移电子. 所形成的LDHs-CO3主客体作用要强于LDHs-F以及LDHs-Cl, 与其离子交换性能相一致. 水滑石去水结构(LDHs-CO3)水合过程, 氢键作用较静电作用更占优势, 并且layer-water型氢键要强于anion-water 型氢键. 此外, 水合能计算表明LDHs水合具有一定的饱和量.     

Super-Molecular Interaction between Cl and H2O within the Restricted Space of Layered Double Hydroxides

A periodical interaction model of LDHs-Cl-yH₂O has been proposed. The geometry optimization and energy of the layered double hydroxides (LDHs) were calculated using CASTEP/LDA method at the CA-PZ level. The distribution of H₂O in the interlayer and the super-molecular interaction between host layer and guest anion have been investigated by analyzing the geometric parameters, charge population, energy, and density of state (DOS). The results showed that there was a strong super-molecular interaction between the host layer and the guest anion Cl⁻. In the system of LDHs-Cl-yH₂O, the interlayer distance increased gradually then tended to invariableness. And in the process of hydration of LDHs-Cl, hydrogen bonding was superior to electrostatic interaction, and layer-water type hydrogen bonding was a little stronger than anion-water type hydrogen bonding between H₂O and the rest of the structure. When y was 1 or 2, Cl⁻ and the plane of water were parallel to the layer; while y was 3 or 4, distribution of Cl⁻ and water was random. Moreover, the LDHs-Cl-yH₂O would change from ionic crystal to molecular crystal with the increase of number of water molecule. The hydration of LDHs-Cl would achieve a definite saturation state.     

层间阴离子对四元水滑石超分子作用力的影响

构建一价阴离子(X=F^?, Cl^?, Br^?, I^?, NO₃^?, OH^?)插层铜锌镁铝四元水滑石(CuZnMgAl-X)周期性计算模型, 采用密度泛函理论(DFT), 选取CASTEP程序模块, 对体系进行几何全优化, 从结合能、结构参数、Mulliken布居、氢键布居、态密度等角度研究了不同层间阴离子的分布形态以及其对主客体间超分子作用的影响. 结果表明, 随着CuZnMgAl-X体系层间阴离子电负性的减弱, 电子逐渐从层间阴离子向层板发生转移, 主客体间静电作用力逐渐减小, 氢键强度逐渐降低, 禁带宽度逐渐变窄, 体系电子更易向高能级发生跃迁, 稳定性逐渐下降. 此外, Cu的掺杂使得CuZnMgAl-X 体系的价带顶向高能量处发生偏移, 禁带宽度较传统水滑石体系更窄,稳定性更低, 进一步解释了含铜水滑石较难合成的原因.     

原位产生的3-羟基-2，4，6-吡啶三酸配位的Cu(Ⅱ)配合物的合成及配体反应机理分析

以2,4,6-三甲基吡啶(2,4,6-tmpy)和Cu(NO3)2为原料,采用水热法原位合成一个新的含3-羟基-2,4,6-吡啶三酸根(2,4,6-opyta3-)的Cu(Ⅱ)配合物[Cu2(2,4,6-opyta)(H2O)2]·2H2O,并对其进行了红外、元素分析和X-射线单晶衍射测定。单晶结构分析表明,该配合物中Cu1、Cu2均采取五配位的四方锥几何构型,[Cu4(2,4,6-opyta)2(H2O)4]结构基元间通过Cu1-O5配位作用连成波浪形的层状结构。结晶水、配位水及羧基氧之间存在丰富的氢键作用进一步将二维层拓展成三维超分子网络。新产生的配体2,4,6-opyta3-是由Cu(Ⅱ)诱导HNO3氧化2,4,6-tmpy发生氧化和羟基化反应原位合成的。     

Synthesis and Crystal Structure of [Cu_2(DMF)(H_2O)(C_7H_4NO_4)_2(C_7H_3NO_4)]_2·3.5DMF

A new copper(II) complex [Cu2(DMF)(H2O)(C7H4NO4)2(C7H3NO4)]2·3.5DMF has been synthesized and its structure was determined by single-crystal X-ray diffraction.The crystal is of triclinic,space group P1 with a = 10.722(3),b = 18.170(4),c = 20.923(7),α = 105.297(9),β = 101.701(10),γ = 105.74(1)°,V = 3615(1) 3,Z = 2,C58.50H64.50Cu4N11.50O31.50,Mr = 1686.90,Dc = 1.550 g/cm3,μ = 1.255 mm-1,F(000) = 1728.00,T = 150(2) K,the final R = 0.0640 and wR = 0.173 for 11310 observed reflections with I > 2σ(I).In the crystal,each formular unit consists of two dinuclear copper(II) compounds,between which the O-H···O hydrogen bonds exist.Each CuII cation is six-coordinated in an octahedral geometry.The intermolecular hydrogen-bonding interaction leads to a 3-D framework of the title compound.     

Hydration of ion-biomolecule complexes: ab initio calculations and gas-phase vibrational spectroscopy of K+ (indole)m(H2O)n

In recent years neutral indole(H2O)n clusters have been used to model the hydration of biomolecules containing an indole moiety. Both experimental and theoretical studies of the binary indole...OH2 system show NH...OH sigma hydrogen-bonding. By introducing a cation to the indole...OH2 model, cation...pi and ion...dipole electrostatic interactions are placed in direct competition with conventional indole...OH2 hydrogen-bonding. The effects, arising from a monovalent potassium cation on (indole)m(H2O)n clusters, were investigated using infrared photodissociation spectroscopy in the OH and NH stretching regions. In K+ (indole)1(H2O)(n < or = 4) and K+ (indole)2(H2O)(m < or = 3) clusters, the electrostatic ion...ligand interaction inhibits the formation of an indole NH...OH2 sigma hydrogen-bond. However, indole...H2O pi hydrogen-bonding via the five-membered indole ring is observed with three or more ligands around the ion.     

二价金属离子对含铜水滑石结构稳定性的影响

通过构建不同的二价金属离子(M²⁺=Mg²⁺, Ca²⁺, Zn²⁺, Cd²⁺, Ni²⁺, Co²⁺)部分取代铜离子形成CuM₂Al 水滑石(CuM₂Al-LDHs)的周期性模型, 基于密度泛函理论(DFT), 用CASTEP程序模块对周期性模型进行几何全优化和性质计算, 通过分析各体系的结构参数、电子排布、Mulliken 电荷布居、氢键、结合能, 总结出含铜水滑石体系结构的稳定性规律. 计算结果表明: 在CuM₂Al-LDHs 体系中, 主客体间作用力对层板厚度的影响占主要因素; M离子对中心三价铝离子的影响较小, 对二价铜离子的影响较大, 其中价电子均匀排布的M离子对铜的畸变影响小于价电子不均匀排布的M离子. 另外在价电子均匀排布的CuM₂Al-LDHs 体系中, 主客体间的静电作用力和氢键强度逐渐增强. 总体上, 随着M离子周期数的增加, 体系的畸变角增大, 结合能绝对值逐渐减小, 体系的稳定性下降. 价电子不均匀排布的CuCo₂Al-LDHs 体系的稳定性最差. 这有助于从理论上更好地认识含铜水滑石的合成规律.     

新型N,N′-二(邻氧乙酸)苄叉乙二胺合钴(Ⅱ)和N-(邻氧乙酸)苄叉乙二胺合铜(Ⅱ)的合成、 晶体结构及生物有效性研究

在水溶液中, 将N,N′-二(邻氧乙酸)苄叉乙二胺(1)与氯化钴(Ⅱ)反应, 获得配合物Co(Ⅱ)L1·H2O(2)［L1=N,N′-二(邻氧乙酸)苄叉乙二胺］; 将邻氧乙酸苯甲醛、 乙二胺与氯化铜(Ⅱ)反应, 获得Cu(Ⅱ)ClL2·2H2O(3)［L2=N-(邻氧乙酸)苄叉乙二胺］. 用元素分析、 1 H NMR和IR等方法对所合成的化合物1和配合物2和3进行了结构表征, 并测定了配合物2和3的晶体结构. 黄豆种子经不同浓度配合物2和3处理均能萌发, 但发芽率、 发芽指数和活力指数均比对照组低， 说明配合物2和3随着溶液浓度的增加对黄豆种子萌发和幼苗生长产生一定的阻滞作用.