盛恩宏, 于偉彬, 朱成峰

(安徽師范大學 化學與材料科學學院 安徽功能性分子固體材料重點實驗室,安徽 蕪湖 241000)

目前，含噻吩類配體的配位聚合物由于它們在催化[1]，傳感[2]，以及在儲材[3]方面上有著多方面的優(yōu)越性能和應用前景而受到越來越多的關注。Yaghi[4]和馬建方等[5]在三聯(lián)噻吩上獲得了系列過渡金屬聚合物。研究表明，這類聚合物在儲氫上有著優(yōu)越的性能。所以，現(xiàn)在許多化學家正從事這一領域的研究。Fujita, Reymond, Mirkin等[6～8]研究小組，在這一領域做出了杰出的貢獻，MOF, COF等化合物相繼被合成出來。

本文報道H2BTDC(2,2′-聯(lián)二噻吩-5,5′-二羧酸)與硝酸鋅經水熱合成制得新型配位聚合物{Zn[(BTDC)2(DMF)2]}4·(DMF)4(1),其結構經X-射線單晶衍射和元素分析表征。

1 實驗部分

1．1 儀器與試劑

Bruker Smart Apex Ⅱ CCD X-射線單晶衍射儀；PE 240C型元素分析儀。

配體H2BTDC按文獻[9]方法合成;其余所用試劑均從國藥集團化學試劑有限公司直接購得，使用前未作進一步處理。

1．2 1的合成

將H2BTDC 12.7 mg(0.05 mmol)與Zn(NO3)2·6H2O 14.9 mg(0.05 mmol)溶解在DMF 2.0 mL中,置反應釜內，密閉，于80 ℃反應過夜得淺黃色針狀晶體1 20.1 mg,收率75%; Anal.calcd for ZnC19H25N3O7S2: C 42.47, H 4.66, N 7.82; found C 42.53, H 4.62, N 7.86。1難溶于乙醇、丙酮、二氯甲烷、DMF, DMSO等有機溶劑。

1．3 1的晶體結構測定

1晶體置衍射儀上，于293 K用石墨單色化的Mo Kα射線(λ=0.071 073 nm)作衍射光源，收集衍射數(shù)據(jù)。晶體結構解析采用直接法，結構解析和計算使用SHELXS-97和SHELXL-97 程序完成[10,11]。對全部非氫原子的坐標及各向異性熱參數(shù)進行全矩陣最小二乘法修正。全部氫原子通過理論加氫確定，并在結構精修中采用各相同性熱參數(shù)。1的主要晶體學數(shù)據(jù)列于表1。

2 結果與討論

1的分子結構，一維zigzag鏈和三維結構分別見圖1，圖2和圖3;主要鍵長和鍵角見表2。

由圖1和圖2可見，1的核心ZnO5通過共享一個配體作為橋組成zigzag鏈狀結構。連接兩個相鄰的配體的接點由五個氧原子和一個鋅原子組成，5個O原子中的兩個來自同一個噻吩配體的同一個羧基(O2-Zn1-O1)，因此，其夾角遠小于90°，僅有57.69 (7)°；一個來自于另一個噻吩配體的羧基，另外兩個O原子是由溶劑分子DMF提供的。這些氧原子圍繞著Zn原子組成了一個扭曲的多面體，由于空間位阻的原因，相鄰的兩個配體幾乎是相互垂直的，也使得Zn1-O1-C1-O2四個原子組成了一個扭曲的四邊形，其中Zn1-O1鍵長為2.469(2) ?，比其他的Zn-O鍵長[Zn1-O1 2.469(2) ?, Zn1-O6 1.974(18) ?, Zn1-O2 1.994(18) ?]要長；而兩個配位溶劑分子幾乎與中心原子等距離[Zn1-O3 2.017(2) ?, Zn1-O4 2.009(2) ?]。四個鍵角分別為：∠O1-Zn1-O2 57.69(7)°, ∠O1-C1-O2 122.1(2)°, ∠C1-O1-Zn1 79.68(16)°, ∠C1-O2-Zn1 100.45(15)°。

表 1 1的晶體學參數(shù)Table 1 Crystal data and refinement details of 1

由大量一維鏈狀結構通過堆積組成了一個空間三維結構(圖3)。從圖3可以看到自由的DMF分子存在于此格子結構中，在加熱的情況下這些自由的分子可以被釋放出去[12]，但是這個結構由于它們的結點是由多面體構成的，所以在空氣中非常穩(wěn)定。

表 2 1的部分鍵長和鍵角Table 2 Selection bond lenghts and angles of 1

圖 1 1的分子結構圖Figure 1 Molecular structure of 1

圖 2 1的一維zigzag鏈Figure 2 1D zigzag chain of 1

圖 3 1的三維結構圖Figure 3 3D structure of 1

3 結論

本文以雙齒的噻吩為配體，在溶劑DMF中通過水熱法設計合成了一種新的一維zigzag鏈的鋅配位聚合物，中心Zn原子采用扭曲多面體配位方式同時與五個氧原子配位。一維鏈間堆積形成三維超分子結構。

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