螯合配体构建多酸配合物的合成及晶体结构

贾炳鑫 石烨顺 李 健 李冬冬 袁 媛 马凤霞*

（吉林农业科技学院生物与制药工程学院化学系，吉林 吉林132101）

多酸因其新颖的结构特点和在催化、生物医药、阴阳离子交换、磁性材料、传感材料、发光材料、研究的热点包含气体吸附等方面的应用[1-5]。目前，医学、催化、能源转化及环境保护等热点领域中多酸功能化的材料都有发展的一席之地。多酸能同各种功能材料相结合，发挥更好的效果并且促进了材料之间的协同作用。影响多酸合成的因素有pH、金属离子的选择、加热的温度、配体的种类等。众多因素中，生成物的结构仍然受配体选择的影响并且起到重要作用[6]，螯合配体含两个或多个配位原子，配位原子可与一个中心原子形成螯合环，成环后可使其更加稳定，螯合配体形成配合物会产生螯合效应，进一步提高稳定性。本文是利用水热方法合成了一个有机螯合配体2，2'- 联吡啶构建多酸化合物[Ni（2，2'-bipy）3][Mo6O19]。

1 实验部分

1.1 仪器与试剂

表1 仪器和型号

表2 试剂和规格

1.2 [Ni（2，2'-bipy）3] [Mo6O19]的合成

将 醋 酸 镍 （0.463mmol，0.1151g）、2，2'- 联 吡 啶（0.462mmol，0.0721g）、钼酸钠（0.619mmol，0.1500g）、苯膦酸（0.348mmol，0.0550g）等药品混合，加15ml 蒸馏水，用2mol·L-1HCl 溶液调节pH 为1.67，搅拌30 分钟，得到的溶液装于25mL 聚四氟乙烯内衬反应釜中，在热恒温鼓风干燥箱中放置，在160℃下反应5 天，使之充分反应后开始降温，反应釜每小时降温10℃，直至五十度取出反应釜，洗净析出黄色块状晶体。

1.3 晶体结构的测定

在显微镜下，挑选透明度好、形状规整的黄色块状的晶体，将其用指甲油牢固的粘在玻璃丝上，使其保持直立状态。在293K 下，通过单晶X- 射线衍射仪对晶体样品检测扫描。收集数据，对晶体结构进行解析。如下，图1 为X- 射线单晶衍射仪拍摄的晶体照片，表3 晶体学数据和结构解析数据。

图1 X- 射线单晶衍射仪拍摄的晶体照片

2 结果和讨论

化合物的不对称单元由Lindqvist 型 [Mo6O19]2-阴离子，[Ni（2，2'-bipy）3]2+阳离子构成（见图2）。Lindqvist 型六钼酸盐簇[Mo6O19]2-是负电荷数目最少的多金属氧簇之一。[Mo6O19]2-的结构可以描述为六个八面体共边相连，从而形成八面体排列。[Mo6O19]2-的每个金属Mo 原子周围都有6 个O 原子，分为三类：中心氧（Oa）、桥氧（Ob）、端氧（Ot）。配阳离子[Ni（2，2'-bipy）3]2+的中心离子是Ni2+，配位体是螯合配体2，2'- 联吡啶（2，2'-bipy），配位数是6，配位原子是N 原子。3 个螯合配体2，2'- 联吡啶各提供2 个N 原子与Ni2+配位，与Lindqvist 型同多酸的阴离子[Mo6O19]2-通过离子键形成化合物。其部分键长和键角范围见表4。

表3 化合物的晶体数据和结构解析数据

表4 部分键长和键角范围

图2 化合物的不对称单元

3 结论

通过优化反应条件，利用水热技术以醋酸镍、钼酸钠和螯合配体2，2'- 联吡啶配体合成出了一个含Lindqvist 型多酸钼阴离子的配合物[Ni（2，2'-bipy）3][Mo6O19]。X- 射线单晶结构分析表明：3 个螯合配体2，2'- 联吡啶各提供2 个N 原子和同一个Ni2+配位形成配阳离子，形成3 个五元环与Lindqvist 型同多酸的阴离子[Mo6O19]2- 通过离子键形成化合物。该化合物通过产生螯合效应，增加螯合物的稳定性，从而形成新型的化合物，为新型材料研究及应用打基础。