新型配合物[Cd(bbi)(P-BDC)]n的合成及晶体结构

李 佳，高 铭

(1.吉林师范大学 化学学院,吉林 四平 136000;2.吉林师范大学 物理学院,吉林 四平 136000)

配位聚合物结构的多样性以及在催化、荧光、吸附以及磁性等领域展现出卓越的潜在应用价值而受到了更加广泛的关注[1-3]。选用适当的有机配体是尤其重要的对于一些材料的设计和构建。1,1-(1,4-丁基)二咪唑(bbi)配体具有良好的柔韧性[4]，可以出现弯曲和旋转，并且易与阴离子共同结晶产生有趣的新型结构。基于上述观点，我们以桥联的bbi配体和对苯二甲酸配体为起始原料合成了标题化合物。

1 实验部分

1.1 仪器与试剂

Bruker Apex CCD型X射线衍射仪(德国Bruker公司)，PE2400型元素分析仪(美国Perkin-Elmer公司)。配体bbi按照文献的方法合成[5]，所用其他试剂均为市售分析纯，使用前未经纯化处理。

1.2 [Cd(bbi)(P-BDC)]n的合成

将0.5mmol CdSO4,0.25mmol bbi,0.5mmol 对苯二甲酸和0.2mmol NaOH，及10mL 蒸馏水加入20mL内衬聚四氟乙烯不锈钢反应釜中,待温度升至150℃条件下加热96小时，然后将温度降至室温条件下，获得理想型白色块状晶体，将其清洗之后在空气中干燥。得固体样品经称量计算产率为5%(以Cd为计)。元素分析理论值为：C,47.0; H,2.6; N,12.2.元素分析实验值为: C,46.8; H,2.6; N,12.3。

2 结果与讨论

2.1 晶体结构的测定

选择大小为0.72mm,0.64mm,0.34mm的单晶，用Bruker CCD衍射仪进行衍射数据的收集。入射辐射为经过石墨单色化的MoKα射线 (λ=0.71073Å)，为ω的扫描方式。共收集5032个衍射点，其中3560个为独立衍射点，符合I>2σ(I)的衍射点3434个。晶体结构选用直接法以SHELXL-97程序解出，并通过全矩阵最小二乘法修正非氢原子坐标和各向异性温度因子。氢原子的位置通过理论加氢的方法得到。标题化合物的晶体学数据见表1，化合物选择的键长、键角见表2。

表1 化合物的晶体学数据Table 1 Crystal data and structure refinement for the title compound

表2 化合物的键长和键角Table 2 Selected bond lengths (Å) and angles (°)

2.2 配合物的晶体结构

通过X-射线单晶衍射仪对其进行测定，由对衍射线的分析可以解析出原子在晶体中的排列规律，也即解出晶体的结构。单晶结构分析表明：在不对称单元中有一个中心金属Cd，两个二分之一的bbi配体及两个二分之一的对苯二甲酸。Cd1原子处在六配位结构中，与四个来自羧基中的O原子相连(Cd1-O1键长为2.2812(17)Å，Cd1-O2键长为2.5226(16)Å，Cd1-O3键长为2.2812(17)Å，Cd1-O4键长为2.546(2)Å)，还与两个来自bbi配体的两个N原子链接(Cd1-N1键长为2.2204(19)Å，Cd1-N3键长为2.248(2)Å)，形成八面体结构，如图1所示。bbi配体链接金属Cd形成无限的一维链结构，如图2所示。该一维链被对苯二甲酸进一步链接，形成三维框架，如图3。

图1 配合物的不对称结构单元

图2 配合物的一维链状结构

3 结论

刚性羧酸配体对苯二甲酸与桥链配体bbi及硫酸镉反应合成了新型配合物，中心镉原子是六配位的八面体结构， bbi配体链接金属Cd形成无限的一维链结构。该一维链被对苯二甲酸进一步链接，形成三维框架。