以5-叠氮间苯二甲酸为有机酸配体的配位聚合物的合成与表征

doi:10.7503/cjcu20140957

高等学校化学学报 ›› 2015, Vol. 36 ›› Issue (2): 215.doi: 10.7503/cjcu20140957

• 研究论文: 无机化学 • 上一篇下一篇

以5-叠氮间苯二甲酸为有机酸配体的配位聚合物的合成与表征

马本华, 彭宇, 华佳, 施展()

吉林大学无机合成与制备化学国家重点实验室, 化学学院, 长春 130012

收稿日期:2014-10-29 出版日期:2015-02-10 发布日期:2015-01-22
作者简介:联系人简介: 施展, 男, 博士, 教授, 博士生导师, 主要从事无机-有机杂化材料研究. E-mail: zshi@mail.jlu.edu.cn
基金资助:
国家自然科学基金(批准号: 21371069)和国家“八六三”计划项目(批准号: 2013AA031702)资助

Synthesis and Characterization of Coordination Polymers Based on 5-Azidoisophthalic Acid^†

MA Benhua, PENG Yu, HUA Jia, SHI Zhan^*()

State Key Laboratory of Inorganic Synthesis and Preparative Chemistry, College of Chemistry, Jilin University, Changchun 130012, China

Received:2014-10-29 Online:2015-02-10 Published:2015-01-22
Contact: SHI Zhan E-mail:zshi@mail.jlu.edu.cn
Supported by:
Supported by the National Natural Science Foundation of China(No 21371069) and the National High Technology Research and Development Program of China(No.2013AA031702)

摘要/Abstract

摘要：

以5-叠氮间苯二甲酸(H₂aip)为有机酸配体, 选择3种不同的含氮辅配体, 在溶剂热条件下合成了4个配位聚合物: Co(aip)(py)₃(1), Co(aip)(4,4'-bipy)(2), Mn(aip)(4,4'-bipy)(3)和Mn(aip)(dptz)(4)[py=吡啶, 4,4'-bipy=4,4'-联吡啶, dptz=3,6-二(4-吡啶基)-1,2,4,5-四嗪], 通过X射线单晶衍射确定了化合物的晶体结构, 并通过元素分析、红外光谱、热重和粉末X射线衍射对化合物进行了表征. 结构分析表明, 化合物1属单斜晶系, C2/c空间群, 具有一维链状结构; 化合物2和3结构相同, 均属单斜晶系, C2/m空间群, 具有二维层状结构, 化合物4属三斜晶系, P $1 ˉ$ 空间群, 具有二维层状结构. 变温磁化率测试结果表明, 所得4个化合物中均存在弱反铁磁作用.

关键词: 晶体结构, 溶剂热合成, 配位聚合物, 磁性, 5-叠氮间苯二甲酸配体

Abstract:

Four coordination polymers, Co(aip)(py)₃(1), Co(aip)(4,4'-bipy)(2), Mn(aip)(4,4'-bipy)(3) and Mn(aip)(dptz)(4)[Py: pyridine; 4,4'-bipy: 4,4'-dipyridyl; dptz: 3,6-bis(4-pyridyl)-1,2,4,5-tetrazine] were synthesized by the reaction of 5-azidoisophthalic acid(H₂aip) and auxiliary ligands with transition metal. The structures of the complexes were characterized by single crystal X-ray diffraction, powder X-ray diffraction, elemental analyses, infrared spectroscopy and thermal-gravimetric analysis. The structural analyses of compound 1 show that the complex belongs to the monoclinic system, and the space group is C2/c with a 1D chain structure. Compounds 2 and 3 belong to the monoclinic system, and the space group is C2/m with 2D network structures. For compound 4, the space group is P $1 ¯$ with a 2D network. The magnetic properties were also characterized. The results reveal that anti-ferromagnetic interaction exists in compounds 1—4.

Key words: Crystal structure, Solvothermal synthesis, Coordination polymer, Magnetic property, 5-Azidoisophthalic acid ligand

中图分类号:

O614

TrendMD:

马本华, 彭宇, 华佳, 施展. 以5-叠氮间苯二甲酸为有机酸配体的配位聚合物的合成与表征. 高等学校化学学报, 2015, 36(2): 215.

MA Benhua, PENG Yu, HUA Jia, SHI Zhan. Synthesis and Characterization of Coordination Polymers Based on 5-Azidoisophthalic Acid^†. Chem. J. Chinese Universities, 2015, 36(2): 215.

图/表 4

Table 1 Crystallographic data for complexes 1—4

Compound	1	2	3	4
Empirical formula	C₂₃H₁₈CoN₆O₄	C₁₈H₁₁CoN₅O₄	C₁₈H₁₁MnN₅O₄	C₂₀H₁₁MnN₉O₄
Formula weight	501.36	420.25	416.26	496.32
Crystal system	Monoclinic	Monoclinic	Monoclinic	Triclinic
Space group	C2/c	C2/m	C2/m	P $1 ˉ$
a/nm	2.0952(12)	1.8070(4)	1.8296(4)	0.9982(2)
b/nm	1.5897(12)	1.1587(2)	1.1613(2)	1.0215(2)
c/nm	1.4735(9)	1.0182(2)	1.0196(2)	1.4518(3)
α/(°)	90	90	90	81.58(3)
β/(°)	112.21(5)	109.42(3)	109.57(3)	76.89(3)
γ/(°)	90	90	90	71.99(3)
Volume/nm³	4.5437(5)	2.0106(7)	2.0411(7)	1.3665(5)
Z	8	4	4	2
Calculated density/(g·cm^-3)	1.466	1.388	1.355	1.206
Absorption coefficient/mm^-1	0.798	0.886	0.678	0.522
F(000)	2056	852	844	502
GOF	1.021	1.113	1.093	1.067
Final R index[I>2σ(I)]	R₁=0.0372	R₁=0.0817	R₁=0.0766	R₁=0.0819
	wR₂=0.0882	wR₂=0.2422	wR₂=0.2398	wR₂=0.2676
R index(All data)	R₁=0.0844	R₁=0.0996	R₁=0.0995	R₁=0.1252
	wR₂=0.1098	wR₂=0.2564	wR₂=0.2535	wR₂=0.2938

Table 1 Crystallographic data for complexes 1—4

Compound	1	2	3	4
Empirical formula	C₂₃H₁₈CoN₆O₄	C₁₈H₁₁CoN₅O₄	C₁₈H₁₁MnN₅O₄	C₂₀H₁₁MnN₉O₄
Formula weight	501.36	420.25	416.26	496.32
Crystal system	Monoclinic	Monoclinic	Monoclinic	Triclinic
Space group	C2/c	C2/m	C2/m	P $1 ˉ$
a/nm	2.0952(12)	1.8070(4)	1.8296(4)	0.9982(2)
b/nm	1.5897(12)	1.1587(2)	1.1613(2)	1.0215(2)
c/nm	1.4735(9)	1.0182(2)	1.0196(2)	1.4518(3)
α/(°)	90	90	90	81.58(3)
β/(°)	112.21(5)	109.42(3)	109.57(3)	76.89(3)
γ/(°)	90	90	90	71.99(3)
Volume/nm³	4.5437(5)	2.0106(7)	2.0411(7)	1.3665(5)
Z	8	4	4	2
Calculated density/(g·cm^-3)	1.466	1.388	1.355	1.206
Absorption coefficient/mm^-1	0.798	0.886	0.678	0.522
F(000)	2056	852	844	502
GOF	1.021	1.113	1.093	1.067
Final R index[I>2σ(I)]	R₁=0.0372	R₁=0.0817	R₁=0.0766	R₁=0.0819
	wR₂=0.0882	wR₂=0.2422	wR₂=0.2398	wR₂=0.2676
R index(All data)	R₁=0.0844	R₁=0.0996	R₁=0.0995	R₁=0.1252
	wR₂=0.1098	wR₂=0.2564	wR₂=0.2535	wR₂=0.2938

Fig.1 Crystal structure of complex 1(A) and the view of 1D chain of complex 1(B)

Fig.2 Crystal structure of complex 2(A), view of the 1D chain structure of [Co2(aip)2]n along a and c axes(B) and the view of the 2D layer structure along a and b axes(C)

Fig.3 Temperature dependence of χm(a) and χmT(b) for complexes 1(A), 2(B), 3(C), 4(D)

参考文献 26

[1]	Eddaoudi M., Moler D. B., Reineke T. M., O'Keeffe M., Yaghi O. M., Acc. Chem. Res., 2001, 34, 319—330
[2]	Ferey G., Draznieks C. M., Millange F., Acc. Chem. Res., 2005, 38, 217—225
[3]	Luo T. T., Wu H. C., Jao Y. C., Huang S. M., Tseng T. W., Wen Y. S., Lee G. H., Peng S. M., Lu K. L., Angew. Chem. Int. Ed., 2009, 48, 9461—9464
[4]	Eddaoudi M., Kim J., Rosi N., Vodak D., Wachter J., O'Keeffe M., Yaghi O., Science, 2002, 295, 469—472
[5]	Perry IV J. J., Perman J. A., Zaworotko M. J., Chem. Soc. Rev., 2009, 38, 1400—1417
[6]	Lu W. G., Liu H. W., Yin X. G., Lan L. M., Liu H. Y., Chem. J. Chinese Universities, 2013, 34(12), 2691—2698
	(卢文贯, 刘宏文, 殷旭光, 蓝路梅, 刘海瑶. 高等学校化学学报, 2013, 34(12), 2691—2698)
[7]	Evans O. R., Lin W. B., Acc. Chem. Res., 2002, 35, 511—522
[8]	Stylianou K. C., Heck R., Chong S. Y., Bacsa J., Jones J. T. A., Khimyak Y. Z., Bradshaw D., Rossenisky M. J., J. Am. Chem. Soc., 2010, 132, 4119—4130
[9]	Shi W. B., Kou H. Z., Chem. J. Chinese Universities, 2014, 35(1), 12—18
	(石文博, 寇会忠. 高等学校化学学报, 2014, 35(1), 12—18)
[10]	Luisi B.S., Rowland K. D., Moulton B.,Chem. Common., 2007, 2802—2804
[11]	Alkordi M. H., Liu Y., Larsen R. W., Eubank J. F., Eddaoudi M., J. Am. Chem. Soc., 2008, 130, 12639—12641
[12]	Cai K., Zhang L. N., Han L. Q., Qu F. Y., Chem. J. Chinese Universities, 2013, 34(6), 1313—1317
	(蔡锟, 张玲娜, 韩丽琴, 曲凤玉. 高等学校化学学报, 2013, 34(6), 1313—1317)
[13]	Sumida K., Horike S., Kaye S. S., Herm Z. R., Queen W. L., Brown C. M., Grandjean F., Long G. J., Dailly A., Long J. R., Chem. Sci., 2010, 1, 184—191
[14]	Xu G., Zhang X., Guo P., Pan C., Zhang H., Wang C., J. Am. Chem. Soc., 2010, 132, 3656—3657
[15]	Cui Y., Yue Y., Qian G., Chen B., Chem. Rev., 2012, 112, 1126—1162
[16]	Li Z. Q., Wang A., Guo C. Y., Hu W. N., Tai Y. F., Chem. J. Chinese Universities, 2013, 34(11), 2470—2477
	(李宗群, 汪艾, 郭春燕, 胡文娜, 邰燕芳. 高等学校化学学报, 2013, 34(11), 2470—2477)
[17]	Furukawa H., Ko N., Go Y. B., Aratani N., Choi S. B., Choi E., Yazaydin A., Snurr R. Q., O'keeffe M., Kim J., Yaghi O. M., Science, 2010, 329, 424—428
[18]	Rocca J. D., Liu D., Lin W., Acc. Chem. Res., 2011, 44, 957—968
[19]	Tranchemontagne D. J., Cortes J. L. M., O'keeffe M., Yaghi O. M., Chem. Soc. Rev., 2009, 38, 1257—1283
[20]	Wang W., Xu L., Gao G., Li F., Liu X., Liu L., Inorg. Chem. Commun., 2009, 12, 875—878
[21]	Gao Q., Jiang F. L., Wu M. Y., Huang Y. G., Yuan D. Q., Wei W., Hong M. C., Cryst. Eng. Comm., 2009, 11, 918—926
[22]	Bhattacharya S., Goswami A., Gole B., Ganguly S., Bala S., Sengupta S., Khanra S., Mondal R., Cryst. Grow. Des., 2014, 14, 2853—2865
[23]	Cui J., Yang Q., Li Y., Guo Z., Zheng H., Cryst. Grow. Des., 2013, 13, 1694—1702
[24]	Sato H., Matsuda R., Sugimoto K., Takata M., Kitagawa S., Nature Mater., 2010, 9, 661—666
[25]	Farha O. K., Malliakas C. D., Kanatzidis M. G., Hupp J. T., J. Am. Chem. Soc., 2010, 132, 950—952
[26]	Bruker AXS Inc., SHELXTL, Madison, 2000
	(Ed.: F, K, M)

以5-叠氮间苯二甲酸为有机酸配体的配位聚合物的合成与表征

Synthesis and Characterization of Coordination Polymers Based on 5-Azidoisophthalic Acid^†

RichHTML

PDF (PC)

可视化

被引次数

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

图/表 4

参考文献 26

相关文章 15

编辑推荐

Metrics

本文评价

[1]	鲁聪, 李振华, 刘金露, 华佳, 李光华, 施展, 冯守华. 一种新的镧系金属有机骨架材料的合成、结构及荧光检测性质[J]. 高等学校化学学报, 2022, 43(6): 20220037.
[2]	施耐克, 张娅, SANSON Andrea, 王蕾, 陈骏. Zn(NCN)单轴的负热膨胀性及机理研究[J]. 高等学校化学学报, 2022, 43(6): 20220124.
[3]	郭彪, 赵晨灿, 刘芯辛, 于洲, 周丽景, 袁宏明, 赵震. 表面水热碳层对磁性NiFe₂O₄八面体光催化活性的影响[J]. 高等学校化学学报, 2022, 43(11): 20220472.
[4]	陈崇安, 杨国昱. 两种基于B₅O_n(n=11, 12)簇构筑的具有深紫外吸收的硼酸盐[J]. 高等学校化学学报, 2022, 43(1): 20210711.
[5]	马鉴新, 刘晓东, 徐娜, 刘国成, 王秀丽. 一种具有发光传感、安培传感和染料吸附性能的多功能Zn(II)配位聚合物[J]. 高等学校化学学报, 2022, 43(1): 20210585.
[6]	岳胜利, 武光宝, 李星, 李康, 黄高胜, 唐翌, 周惠琼. 准二维钙钛矿太阳能电池的研究进展[J]. 高等学校化学学报, 2021, 42(6): 1648.
[7]	郑海娇, 姜丽艳, 贾琼. 精氨酸功能化磁性纳米材料的制备及在磷酸化肽富集中的应用[J]. 高等学校化学学报, 2021, 42(3): 717.
[8]	阮泽宇, 杜杉楠, 黄国璋, 童明良, 刘俊良. 原位合成手性镍配合物中的阻转异构及磁性研究[J]. 高等学校化学学报, 2021, 42(3): 709.
[9]	余强敏, 张致远, 罗雨婷, 李洋, 成会明, 刘碧录. 金属性二维过渡金属硫化物的溶剂热合成及电催化析氢性能[J]. 高等学校化学学报, 2021, 42(2): 654.
[10]	李菲, 李小轩, 李一峻, 何锡文, 陈朗星, 张玉奎. 表面定向磁性印迹聚合物的制备及对槲皮素的选择性识别[J]. 高等学校化学学报, 2021, 42(12): 3606.
[11]	孙启睿, 赵楠, 刘树威, 辛华, 张皓, 张乐宁. 用于磁性靶向治疗肺纤维化的聚多巴胺包覆的Fe₃O₄/甲强龙/环磷酰胺复合超粒子[J]. 高等学校化学学报, 2021, 42(10): 3225.
[12]	张作然, 张利, 张志凌. 基于侧向磁泳的微流控芯片对两种磁性纳米球的同时分选[J]. 高等学校化学学报, 2020, 41(6): 1243.
[13]	田霞,杨福群,袁伟,赵雷,姚雷,甄小丽,韩建荣,刘守信. 含噁二唑大环冠醚的合成、结构及金属离子识别性能[J]. 高等学校化学学报, 2020, 41(3): 490.
[14]	刘东枚,苏雅静,李姗姗,许奇炜,李夏. 4-(4-羧基苯氧基)间苯二甲酸构筑的过渡金属配位聚合物: 合成、晶体结构、荧光传感与光催化[J]. 高等学校化学学报, 2020, 41(2): 253.
[15]	咸国轩, 于玉娥, 陈玉倩, 万小雨, 王素娜, 卢静. 辅助配体调控的荧光Cd-MOFs: 乙酰丙酮的荧光增强和Cr(Ⅵ)的荧光猝灭[J]. 高等学校化学学报, 2020, 41(12): 2725.

以5-叠氮间苯二甲酸为有机酸配体的配位聚合物的合成与表征

Synthesis and Characterization of Coordination Polymers Based on 5-Azidoisophthalic Acid†

RichHTML

PDF (PC)

可视化

被引次数

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

图/表 4

参考文献 26

相关文章 15

编辑推荐

Metrics

本文评价

Synthesis and Characterization of Coordination Polymers Based on 5-Azidoisophthalic Acid^†