何 雄,龐海霞,2
(1湖北工業(yè)大學(xué)輕工學(xué)部,湖北 武漢430068;2中國地質(zhì)大學(xué)材料與化學(xué)學(xué)院,湖北 武漢430074)
希夫堿及其配合物具有的抗菌、消炎、抗癌等生物活性和催化活性一直是人們研究的課題[1-2],其中,希夫堿鋅配合物在醫(yī)藥、光致變色以及催化等領(lǐng)域有著比較廣泛的應(yīng)用[3]。金屬有機(jī)配位聚合物在催化、發(fā)光以及磁性等領(lǐng)域具有潛在的應(yīng)用前景[4-6]。文獻(xiàn)[7-10]報道了以鋅為中心離子的配位聚合物結(jié)構(gòu),本文利用溶劑熱法,反應(yīng)機(jī)理遵循液體成核模式[11],以希夫堿4-氨基安替比林縮吡啶-4-甲醛(簡稱L4)為配體,合成出了一種新型的Zn(Ⅱ)配合物[C18H20Cl2N4O2Zn]n,通過X射線單晶衍射儀測定其結(jié)構(gòu)。
所有的化學(xué)試劑均直接來自化學(xué)試劑廠,沒有進(jìn)一步的凈化,所用溶劑均為分析純。Br uker Apex CCD型X射線衍射儀(德國Br uker公司),Carlo ERBA1106型全自動量有機(jī)元素分析儀;Br uker公司EQUINOX 55紅外光譜儀(KBr壓片),攝譜范圍4000~400 c m-1。
1.2.1 配合物的合成 配合物 [C18H20Cl2N4O2Zn]n的合成步驟如式(1)所示。稱取0.093 0 g(0.3 mmol)4-氨 基 安 替 比 林 縮 吡 啶-4-甲 醛 (L4)、0.041 7g(0.3 mmol)Zn Cl2于反應(yīng)釜中,加入甲醇5 mL和1 mL二氯甲烷;置于90℃的烘箱中,6 d之后有亮黃色顆粒狀晶體長出,產(chǎn)率83%。元素分析得到實驗值/理論值數(shù)據(jù):C,46.92/47.01;H,4.34/4.56;N,12.17/12.16;Zn,14.21/14.18。
選擇0.12 mm×0.10 mm×0.10 mm的晶體置于Bruker CCD面探衍射儀上,用石墨單色器單色化的 Mo Kα(λ=0.71073 )射線,μ =1.437 mm-1,在1.99≤θ≤28.00°范圍內(nèi),于298(2)K下,以φ/θ掃描方式共收集到16 652個衍射數(shù)據(jù),其中獨(dú)立衍射點(diǎn)5 070個[R(int)=0.028 0],2 238個獨(dú)立可觀測點(diǎn)[I>2σ(I)]用于晶體結(jié)構(gòu)解析,全部強(qiáng)度數(shù)據(jù)經(jīng)Lp因子及吸收校正。所有計算均用SHELXL-97[12]程序。晶體結(jié)構(gòu)由直接法和差值Fourier合成法解出,并運(yùn)用全矩陣最小二乘法對全部非氫原子的各向異性溫度因子進(jìn)行了修正。精修參數(shù)為238個,最終修正的S值為1.077,差值Fourier上的最大殘余峰Δρmax=0.899×10/3,最小殘余峰Δρmin=-0.538×10/3。配合物的簡要晶體數(shù)據(jù)列于表1,部分鍵長和鍵角列于表2中,配合物的氫鍵參數(shù)列于表3。晶體數(shù)據(jù)已經(jīng)存到國際劍橋晶體數(shù)據(jù)庫中心,CCDC號919627。
表1 配合物的晶胞和相關(guān)精修參數(shù)
表2 配合物的部分鍵長[ ]和鍵角[°]
表3 配合物的氫鍵參數(shù)
單晶X射線分析表明配合物屬于單斜晶系(Monoclinic),P2(1)/n??臻g群,晶胞參數(shù),a=9.395 9(14) ,b=18.150(3) ,c=12.392 3(18) ,α=90°,β=93.724(2)°,γ=90°;V =2 108.9(5)3,Z=4,Dc=1.451 Mg/m3,F(xiàn)(000)=944,μ=1.437 mm-1,R1=0.045 2,wR2=0.139 4[I>2σ(I)]。如圖1所示,配合物中鋅為四配位,每個鋅(II)離子分別與相鄰的兩個氯離子形成螯合結(jié)構(gòu)(螯合角Cl(2)-Zn(1)-Cl(1)為119.55(5)°),同時分別與相鄰的兩個配體L4的吡唑環(huán)上的羰基氧原子、吡啶環(huán)上的氮原子配位,形成一個略微變形的四面體結(jié)構(gòu)。Zn(1)-Cl(1)鍵長[2.218 2(11) ],Zn(1)-Cl(2)鍵長[2.215 9(9) ]長,比文獻(xiàn)[13]報道的Zn(1)-Cl(1)鍵長[2.2253(7) ]短,比Zn(1)-Cl(2)鍵長[2.2006(7) ]長;Zn(1)-N(4)#1鍵長為2.037(2) ,比文獻(xiàn)[14]報道的Zn-N鍵的平均鍵長[2.156 ]和文獻(xiàn)[15]報道的[2.113(3) ,2.194(4) ]短;Zn(1)-O(1)鍵長為1.969(2) ,比文獻(xiàn)[8]報道的[2.039(3) ,2.017(3) ]短,配體L4的鍵長鍵角均在正常范圍內(nèi)[16]。
分子在晶胞中的堆積見圖2,其堆積形式是通過分子間非典型氫鍵的鍵合作用形成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu);一分子甲醇通過分子間典型氫鍵作用與相鄰配體L4鍵合,存在于該三維網(wǎng)狀的結(jié)構(gòu)空隙中。對稱操作代碼:(i)-0.5+x,0.5-y,0.5+z;(Ⅱ)1-x,-y,1-z.
圖1 配合物的分子結(jié)構(gòu)
圖2 配合物晶體堆積結(jié)構(gòu)中堆積
由圖3可見,配合物在1 603 c m-1和1 595 c m-1處有吸收峰,分別歸屬于 VC=O和 VC=N鍵的伸縮振動。
圖3 配合物的紅外吸收光譜
在1 595 c m-1,1 545 c m-1,1 493 c m-1,1 429 c m-1處的強(qiáng)吸收峰是由于苯環(huán)中C-C鍵收縮振動引起的[17]。在3 057 c m-1處有較弱的雙齒吸收峰,說明伯胺上的氫與羥基縮合失水形成希夫堿結(jié)構(gòu),所以不存在VN-H伸縮振動峰。
以甲醇為溶劑,以希夫堿吡啶-4-甲醛縮4-氨基安替比林為橋聯(lián)配體,利用水熱法合成出了一個新型的三維Zn(Ⅱ)配位聚合物,X射線單晶衍射結(jié)果表明:晶體為單斜晶系,P2(1)/n空間群,晶胞參數(shù):
a=9.3959(14) ,b=18.150(3) ,c=12.3923(18) ,α =90°,β =93.724(2)°,γ =90°;V =2108.9(5)3,Z=4,Dc=1.451 mg/m3。通過紅外光譜對該配合物進(jìn)行表征,該配合物以Zn(Ⅱ)為中心,形成了一個略微變形的四面體結(jié)構(gòu)。
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