新型单核含氮配体镍配合物的合成、结构及性质*

任 浩，张 博，王 莹，关 磊

（辽宁石油化工大学，化学化工与环境学部，辽宁 抚顺113001）

新型单核含氮配体镍配合物的合成、结构及性质*

任 浩，张 博，王 莹，关 磊**

（辽宁石油化工大学，化学化工与环境学部，辽宁 抚顺113001）

在水溶剂中，采用水热法合成了单核含氮配体镍配合物[Ni（phen）（SO4）（H2O）3]·H2O（phen=1,10-邻菲罗啉）。采用X射线单晶衍射和元素分析等方法对配合物进行了表征。X射线单晶衍射表征结果表明，该配合物晶体属于三斜晶系，空间群为P1。晶体学参数：a=7.9829（6）Å,b=8.5402（7）Å,c=11.5164（9）Å,α=91.636（2）,β=91.837（2）°和γ=104.670（2）°,V= 758.61（10）Å3,Z=2。

镍离子；配合物；合成；配体

引言

目前，金属有机杂化含氮配体材料的合成及性质研究已经成为材料领域的研究热点之[1,2]。该类材料可以根据金属和配体之间配位作用形成一维链状、二维层状和三维网状结构。其含氮配体包括，吡啶、联吡啶、1,10-邻菲罗啉等化合物及其衍生物。因其具有优异的发光、吸附、催化、磁性等性能，扩展对此类配合物的合成与研究将对于实现空间组装的分子工程有着重要意义。尤其是在荧光材料方面，因为一般荧光材料的光、热稳定性以及机械加工性能较差，容易发生荧光猝灭现象，甚至还可能具有毒副作用等[3,4]，而金属有机杂化荧光材料既具有无机化合物的稳定性，也具有有机物的高荧光量子效率的优点。因此开发金属有机化合物在荧光性质等方面的应用必将产生实用价值。本文采用水热合成法，利用邻菲罗啉作为有机配体合成了一种新的配合物[Ni（phen）（SO4）（H2O）3]·H2O，并利用单晶衍射和元素分析对其进行了表征。

1 实验

1.1 器与试剂

仪器：Bruker APEX-Ⅱ型CCD单晶衍射仪；Perkin-Elmer 240C型元素分析仪；Quanta Master TM40稳态瞬态荧光光谱仪

试剂：1,10-邻菲罗啉（AR）、NiSO4·6H2O（AR）

1.2 配合物的合成

将NiSO4·6H2O（0.526g），phen（0.396g），和去离子水18 mL充分混合后装入高压反应釜，130℃加热3d，以5℃/0.5h的速率降至室温，再过滤，将溶液装入烧杯，通过自然挥发，7 d后得到蓝色块状晶体，收率为65%。元素分析结果，理论值（%）：C35.38，H3.93，N6.88；测量值（%）：C35.45，H3.99，N6.93。

1.3 晶体结构测定

将配合物单晶（尺寸为0.28×0.26×0.22mm）置于Bruker APEX-ⅡCCD单晶衍射仪上，在298 K的温度条件下，用波长为0.71073Å的石墨炉单色化的MoKα辐射，采用φ-ω的方式扫描收集衍射数据。全部数据均经过吸收校正。采用SHELXS97程序由直接法解出晶体结构[5]，采用SHELXL 97程序进行结构精修[6]，通过理论加氢的方法确定氢原子，对非氢原子和氢原子分别采取各向异性和各向同性热参数对空间结构进行全矩阵最小二乘法修正。配合物的晶体学数据、主要键长和键角分别列于表1和表2。

2 结果与讨论

2.1 晶体结构

配合物的结构如图1所示。在每个独立的晶体学结构单元中，有一个中心金属离子Ni2+，其是六配位的，分别与三个水分子的氧原子（O1，O2，O3），一个硫酸根离子上的一个氧原子（O4），以及phen上面的两个氮原子（N1和N2）进行配位，呈现出变形的八面体配位构型。Ni-O的键长范围在2.054（1）-2.132（1）Å之间，Ni-N的键长分别为2.068（2）Å和2.075（2）Å。在结构单元中，还有一个游离的水分子。

图1 配合物的分子结构Fig.1 The molecular structure of the complex

表1 配合物的晶体学数据与参数Table1 Thecrystallographicdataandparametersofthecomplex

表2 配合物的主要键长和键角（Å，°）Table 2 The selected bond lengths and angles（Å,°）of the complex

2.2 荧光光谱

图2为配合物的固体荧光发射光谱。激发波长为315nm时，配合物的荧光发射峰在390nm。对于配合物，配体1,10-邻菲罗啉均与金属离子Ni2+配位。1,10-邻菲罗啉具有离域电子，Ni2+为过渡族金属。Ni2+具有3d轨道，与1,10-邻菲罗啉配位可以使离域电子转移到Ni2+上，形成配体-金属电荷转移。同时，配合物中的硫酸根离子对其荧光发射也具有一定的作用[7,8]。

图2 配合物的固体荧光发射光谱Fig.2 The solid－state emission spectrum of the complex

3 结论

在水溶剂中，采用水热法合成得到了一个单核含氮配体镍配合物[Ni（phen）（SO4）（H2O）3]·H2O。该配合物晶体属于三斜晶系，空间群为P1。Ni2+离子是六配位的，呈扭曲的八面体配位构型。荧光发射峰在390nm，主要是配体-金属的电荷转移所致。

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Synthesis,Structure and Properties of a Novel Mononuclear Nickel Complex with N-donor Ligand

REN Hao,ZHANG Bo,WANG Ying and GUAN Lei
（College of Chemistry,Chemical Engineering and Environmental Engineering,Liaoning Shihua University,Fushun 113001,China）

The mononuclear containing N-donor ligand nickel（Ⅱ）complex[Ni（phen）（SO4）（H2O）3]·H2O（phen=1,10-phenanthroline）was synthesized in water and characterized by X-ray single crystal diffraction and elemental analysis methods.The characterization results of X-ray single crystal diffraction showed that the crystal of the complex crystallized in triclinic system with a space group of P1.The unit cell parameters included a= 7.9829（6）Å,b=8.5402（7）Å,c=11.5164（9）Å,α=91.636（2）°,β=91.837（2）°and γ=104.670（2）°,V=758.61（10）Å3and Z=2.

Nickel anion;complex;synthesis;ligand

TQ322.99

A

1001-0017（2016）06-0437-03

2016-07-15 *基金项目：辽宁省教育厅项目（编号：2015299）

任浩（1995-），男，河南郑州人，本科，研究方向：功能配合物。

**通讯联系人：E-mail:hcgule@163.com