Recent Advances in Lanthanide-titanium-oxo Clusters

doi:10.7503/cjcu20200414

Abstract

Abstract:

As a new branch of cluster chemistry， lanthanide-titanium-oxo clusters not only integrate the cha-racteristics of lanthanide and titanium ions， but also often show a synergistic effect of the two elements， so they usually have excellent optical， electoral， magnetic and catalytic properties. The lanthanide-titanium-oxo cluters attract more attention because its accurate structure model is more conducive to understand the relationship between structure and activity. In this paper， the synthesis and structures of lanthanide-titanium-oxo clusters are outlined based on different ligands and the representative properties are introduced. The synthetic strategies and development prospects of lanthanide-titanium-oxo clusters are prospected. It is hoped that this review can provide insight into future research on lanthanide-titanium-oxo clusters.

Key words: Lanthanide-titanium-oxo cluster, Synthesis, Structure, Luminescence, Photocatalysis

CLC Number:

O614

TrendMD:

LI Guanjun, LONG Lasheng, KONG Xiangjian, ZHENG Lansun. Recent Advances in Lanthanide-titanium-oxo Clusters[J]. Chem. J. Chinese Universities, 2020, 41(12): 2577.

Figures/Tables 10

Table 1 Structural information of lanthanide-titanium-oxo clusters

Complex	Space group	Ligand	Ref.
Sm₄Ti(μ₅?O)(μ₃?OⁱPr)₂(μ?OⁱPr)₆(OⁱPr)₆	I4₁cd	iso?Propanol	[62]
Er₂Ti₄(μ₄?O)₂(μ₃?OEt)₂(μ?OEt)₈(OEt)₈(HOEt)₂	P2₁/n	Ethanol	[64]
Ce₂Ti₂(μ₃?O)₂(μ,η²?OCMe₂CMe₂O)₄(OⁱPr)₄(ⁱPrOH)₂	P $1 ˉ$	iso?Propanol, HOCMe₂CMe₂OH	[63]
Eu₃K₃TiO₂(O^tBu)₁₁(OMe/OH)(HO^tBu)	P2₁/n	tert?Butanol	[65]
LnTi₂₈O₃₈(OEt)₃₈Cl(Ln=La, Ce)	P $1 ˉ$	Ethanol	[66]
Ti₄Y₂O₄(OMc)₁₄(MeOCH₂CH₂OH)₂	P $1 ˉ$	Methacrylic acid	[67]
Ti₄Y₂O₄(OMc)₁₄(McOH)₂	P $1 ˉ$	Methacrylic acid	[67]
Ti₄Y₂O₄(OMc)₁₂(OCH₂CH₂OMe)₂(McOH)₂	P $1 ˉ$	Methacrylic acid	[67]
LnTi₄O₃(OⁱPr)₂(OMc)₁₁(Ln=La, Ce)	P $1 ˉ$	Methacrylic acid	[68]
Ln₂Ti₆O₆(OMc)₁₈(HOⁱPr)₂(Ln = La, Ce, Nd, Sm)	P2₁/n	Methacrylic acid	[68]
Ln₂Ti₄O₄(OMc)₁₄(HOMc)₂(Ln=Sm, Eu, Gd, Ho)	P $1 ˉ$	Methacrylic acid	[68]
Ln₂Ti₁₀O₁₄(ClO₄)₂(OⁱPr)₁₄(9?AC)₂(CH₃CN)₂ (Ln=Nd, Eu)	P $1 ˉ$	Anthracene?9?carboxylic acid	[48]
Ln₂Ti₁₀O₁₄(ClO₄)₂(OⁱPr)₁₄(bza)₂(HOⁱPr)₂ (Ln=Nd, Eu)	P2₁/n	Benzoic acid	[48]
[EuTi₂O(OEt)₈(EtOH)Cl]₂	P2₁/n	Ethanol	[49]
LnTi₁₁O₁₆(NO₃)₂(OⁱPr)₁₇(Ln=Sm, Eu, Gd)	P2₁	iso?Propanol	[50]
LnTi₆O₃(OⁱPr)₉(sal)₆(Ln=La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er)	P $6 ˉ$ , Pnma	Salicylic acid	[52,72]
Ln₈Ti₁₀(μ₃?O)₁₄(tbba)₃₄(Ac)₂(H₂O)₄(THF)₂ (Ln=Sm, Eu, Gd)	P $1 ˉ$	4?tert?Butylbenzoic acid, tetrahydrofuran	[47]
Eu₂Ti₄(μ₃?O)₄(tbba)₁₂(acac)₂	P $1 ˉ$	4?tert?Butylbenzoic acid	[51]
Eu₅Ti₄(μ₃?O)₆(tbba)₂₀(Htbba)(THF)₂	C2/c	4?tert?Butylbenzoic acid, tetrahydrofuran	[51]
Ln₂Ti₆O₂(C₂O₄)₄(NO₃)₂(OⁱPr)₂₀(Ln=La, Ce, Eu)	P $1 ˉ$	iso?Propanol, H₂C₂O₄	[46]
Eu₂₄Ti₈(sal)₃₁(Hsal)₄₂(CH₃CN)₁₁(H₂O)₈	P $1 ˉ$	Salicylic acid, CH₃CN	[73]
Ln₂Ti₈(μ₂?O)₂(μ₃?O)₈(μ₂?OH)₂(Ac)₁₆(Ln=Eu, Tb)	Im $3 ˉ$ m	Acetic acid	[53]
Ln₂Ti₈(μ₂?O)₂(μ₃?O)₈(μ₂?OH)₂(p?toluic)₁₆ (Ln=Eu,Tb)	I4/m	p?Toluic acid	[53]
Ln₂Ti₈(μ₂?O)₂(μ₃?O)₈(μ₂?OH)₂(Anthra)₁₆ (Ln = Eu, Tb)	R $3 ˉ$ c	Anthracene?9?carboxylic acid	[53]
{H₂@[Ln₂Ti₈(μ₂?O)₄(μ₃?O)₈(Ac)₁₆]}₃(Ln=Eu, Tb, Yb)	Im $3 ˉ$ m	Acetic acid	[54]
Eu₃Ti₃(μ₃?O)₂(μ₃?OH)(CH₃O)₂(tbba)₁₂(Ac)₂(CH₃OH)	Pnn2	4?tert?Butylbenzoic acid, CH₃OH	[55]
Eu₆Ti₈(μ₃?O)₁₃(μ₂?OH)(CH₃O)₄(tbba)₁₉(H₂O)(CH₃OH)	P $1 ˉ$	4?tert?Butylbenzoic acid, CH₃OH	[55]
EuTi₆(μ₃?O)₃(OEt)₈(dtbsa)₆(Hdtbsa)	P $1 ˉ$	Ethanol, 3,5?di?tert?butylsalicylic acid	[74]
EuTi₇(μ₃?O)₃(μ₂?OH)₂(OⁱPr)₉(dtbsa)₆(Hdtbsa)Cl	P2₁/n	iso?Propanol, 3,5?di?tert?butylsalicylic acid	[74]
EuTi₇(μ₃?O)₃(μ₂?OH)₂(OⁱPr)₈(dtbsa)₇(Hdtbsa)	P2₁/n	iso?Propanol, 3,5?di?tert?butylsalicylic acid	[74]
[LaTi₇(μ₃?O)₃(μ₂?OH)₂(OEt)₈(dtbsa)₇(Hdtbsa)]₂	P $1 ˉ$	Ethanol, 3,5?di?tert?butylsalicylic acid	[74]

Table 1 Structural information of lanthanide-titanium-oxo clusters

Complex	Space group	Ligand	Ref.
Sm₄Ti(μ₅?O)(μ₃?OⁱPr)₂(μ?OⁱPr)₆(OⁱPr)₆	I4₁cd	iso?Propanol	[62]
Er₂Ti₄(μ₄?O)₂(μ₃?OEt)₂(μ?OEt)₈(OEt)₈(HOEt)₂	P2₁/n	Ethanol	[64]
Ce₂Ti₂(μ₃?O)₂(μ,η²?OCMe₂CMe₂O)₄(OⁱPr)₄(ⁱPrOH)₂	P $1 ˉ$	iso?Propanol, HOCMe₂CMe₂OH	[63]
Eu₃K₃TiO₂(O^tBu)₁₁(OMe/OH)(HO^tBu)	P2₁/n	tert?Butanol	[65]
LnTi₂₈O₃₈(OEt)₃₈Cl(Ln=La, Ce)	P $1 ˉ$	Ethanol	[66]
Ti₄Y₂O₄(OMc)₁₄(MeOCH₂CH₂OH)₂	P $1 ˉ$	Methacrylic acid	[67]
Ti₄Y₂O₄(OMc)₁₄(McOH)₂	P $1 ˉ$	Methacrylic acid	[67]
Ti₄Y₂O₄(OMc)₁₂(OCH₂CH₂OMe)₂(McOH)₂	P $1 ˉ$	Methacrylic acid	[67]
LnTi₄O₃(OⁱPr)₂(OMc)₁₁(Ln=La, Ce)	P $1 ˉ$	Methacrylic acid	[68]
Ln₂Ti₆O₆(OMc)₁₈(HOⁱPr)₂(Ln = La, Ce, Nd, Sm)	P2₁/n	Methacrylic acid	[68]
Ln₂Ti₄O₄(OMc)₁₄(HOMc)₂(Ln=Sm, Eu, Gd, Ho)	P $1 ˉ$	Methacrylic acid	[68]
Ln₂Ti₁₀O₁₄(ClO₄)₂(OⁱPr)₁₄(9?AC)₂(CH₃CN)₂ (Ln=Nd, Eu)	P $1 ˉ$	Anthracene?9?carboxylic acid	[48]
Ln₂Ti₁₀O₁₄(ClO₄)₂(OⁱPr)₁₄(bza)₂(HOⁱPr)₂ (Ln=Nd, Eu)	P2₁/n	Benzoic acid	[48]
[EuTi₂O(OEt)₈(EtOH)Cl]₂	P2₁/n	Ethanol	[49]
LnTi₁₁O₁₆(NO₃)₂(OⁱPr)₁₇(Ln=Sm, Eu, Gd)	P2₁	iso?Propanol	[50]
LnTi₆O₃(OⁱPr)₉(sal)₆(Ln=La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er)	P $6 ˉ$ , Pnma	Salicylic acid	[52,72]
Ln₈Ti₁₀(μ₃?O)₁₄(tbba)₃₄(Ac)₂(H₂O)₄(THF)₂ (Ln=Sm, Eu, Gd)	P $1 ˉ$	4?tert?Butylbenzoic acid, tetrahydrofuran	[47]
Eu₂Ti₄(μ₃?O)₄(tbba)₁₂(acac)₂	P $1 ˉ$	4?tert?Butylbenzoic acid	[51]
Eu₅Ti₄(μ₃?O)₆(tbba)₂₀(Htbba)(THF)₂	C2/c	4?tert?Butylbenzoic acid, tetrahydrofuran	[51]
Ln₂Ti₆O₂(C₂O₄)₄(NO₃)₂(OⁱPr)₂₀(Ln=La, Ce, Eu)	P $1 ˉ$	iso?Propanol, H₂C₂O₄	[46]
Eu₂₄Ti₈(sal)₃₁(Hsal)₄₂(CH₃CN)₁₁(H₂O)₈	P $1 ˉ$	Salicylic acid, CH₃CN	[73]
Ln₂Ti₈(μ₂?O)₂(μ₃?O)₈(μ₂?OH)₂(Ac)₁₆(Ln=Eu, Tb)	Im $3 ˉ$ m	Acetic acid	[53]
Ln₂Ti₈(μ₂?O)₂(μ₃?O)₈(μ₂?OH)₂(p?toluic)₁₆ (Ln=Eu,Tb)	I4/m	p?Toluic acid	[53]
Ln₂Ti₈(μ₂?O)₂(μ₃?O)₈(μ₂?OH)₂(Anthra)₁₆ (Ln = Eu, Tb)	R $3 ˉ$ c	Anthracene?9?carboxylic acid	[53]
{H₂@[Ln₂Ti₈(μ₂?O)₄(μ₃?O)₈(Ac)₁₆]}₃(Ln=Eu, Tb, Yb)	Im $3 ˉ$ m	Acetic acid	[54]
Eu₃Ti₃(μ₃?O)₂(μ₃?OH)(CH₃O)₂(tbba)₁₂(Ac)₂(CH₃OH)	Pnn2	4?tert?Butylbenzoic acid, CH₃OH	[55]
Eu₆Ti₈(μ₃?O)₁₃(μ₂?OH)(CH₃O)₄(tbba)₁₉(H₂O)(CH₃OH)	P $1 ˉ$	4?tert?Butylbenzoic acid, CH₃OH	[55]
EuTi₆(μ₃?O)₃(OEt)₈(dtbsa)₆(Hdtbsa)	P $1 ˉ$	Ethanol, 3,5?di?tert?butylsalicylic acid	[74]
EuTi₇(μ₃?O)₃(μ₂?OH)₂(OⁱPr)₉(dtbsa)₆(Hdtbsa)Cl	P2₁/n	iso?Propanol, 3,5?di?tert?butylsalicylic acid	[74]
EuTi₇(μ₃?O)₃(μ₂?OH)₂(OⁱPr)₈(dtbsa)₇(Hdtbsa)	P2₁/n	iso?Propanol, 3,5?di?tert?butylsalicylic acid	[74]
[LaTi₇(μ₃?O)₃(μ₂?OH)₂(OEt)₈(dtbsa)₇(Hdtbsa)]₂	P $1 ˉ$	Ethanol, 3,5?di?tert?butylsalicylic acid	[74]

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