1、文献综述应用化学萘甲酸双核铜(II)配合物的合成与晶体结构摘要超分子化学是研究两个或两个以上分子由分子间作用力聚集在一起而形成的更为复杂、组织有序的具有特定结构和功能的体系的科学。在过去的研究过程中,构筑超分子配合物应用的最多的无疑是含N或含O的有机配体。其中含氧有机配体中,芳香多羧酸配体因其具有多个配位点,含有刚性结构,由羧基位置而产生分子结构特点多样性,和溶剂分子问的丰富的弱相互作用等众多的特性而使得其在组装超分子结构和合成配位聚合物方面有着突出的优势。但目前研究得较多的是苯系羧酸功能配合物,对于萘系羧酸配合物的研究则相对较少。因羟基萘酸分子结构中同时含有羟基和羧基,可能会以多种不同的配位
2、方式与金属离子作用;而萘环的平面共轭性强,可能导致配合物的某些光学性能得到加强。本文拟选用萘甲酸和金属铜在不同的条件下反应,合成配合物,以探索萘甲酸配合物的构建模式。关键词超分子化学萘甲酸文献综述正文超分子化学是一门新兴的处于近代化学、材料科学和生命科学交汇点的前沿学术领域,自从1987年PEDRSEN,CRAM和LEHN三位化学家因超分子化学的研究成就,共同获得了诺贝尔化学奖后,超分子化学更加引起了全球研究人员的关注和重视。超分子化学是研究两个或两个以上分子由分子间作用力聚集在一起而形成的更为复杂、组织有序的具有特定结构和功能的体系的科学。简而言之,超分子化学是研究多个分子通过非共价键作用而
3、形成的功能体系的科学。在过去的若干年里,科学家们己经组装出了许多分子箱1MOLECULARBOXES和广泛的无限网络结构,所合成的配位聚合物展示了极为丰富多彩的立体构型。聚合物的研究主要集中在合成具有新颖结构的配位聚合物,并通过对其结构特点的分析,探讨其结构与功能的关系,进而开发它们潜在的功能,并最终使其功能化,从这一点出发,选择合适的配体作为合成材料就显得尤为重要,不同的分子结构、化学和物理性能直接影响到目标产物的结构和性质。在研究过程中,构筑超分子配合物应用的最多的无疑是含N或含O的有机配体。其中含氧有机配体中,芳香多羧酸配体因其具有多个配位点,含有刚性结构,由羧基位置而产生分子结构特点多
4、样性,和溶剂分子问的丰富的弱相互作用等众多的特性而使得其在组装超分子结构和合成配位聚合物方面有着突出的优势2。以芳香羧酸为组件构筑的化合物在金属有机配合物中占有承要地位,一方面羧基具有强大的配位能力和多样化的配位方式单齿、双齿、桥联等模式,另外羧酸还可以根据去质子化或配位程度的不同,提供氢键的给体或受体,有时同一个多羧酸配体可以部分去质子,同时提供氢键的给体和受体,进行配位键和氢键驱动的超分子的自组装。芳香环母体存在着有利于电子传递的共轭体系,因此芳香羧酸具有形成稳定的超分子结构和配位聚合物的三大作用力共价键、氢键及堆积。在以芳香羧酸配体为单元的聚合物中,单元结构一般不易发生变化,作为骨架结构
5、的部分可以被完整的保留下来,这些特征非常有利于按照预先设计的特定形态和结构进行分子的设计和构筑,因此人们以芳香羧酸苯基多羧酸为配体,构筑各种构型的功能配合物。但目前研究得较多的是苯系羧酸功能配合物。2001年PLATER等3报道了一系列由COII,MNII,ZNII过渡金属和1,2,4一BTC合成的配位聚合物,化合物中金属原子具有两种不同的配位环境,不同金属之问相距约5105。CHENG等4合成了钴金属苯四甲酸配合物,H4HPZCO3BTEC2H201211H20,H4HPZCOBTECH2033H20H4HPZHOMOPIPERAZONIUM,BTEC1,2,4,5一BENZENETETRA
6、CARBOXY1ATE,两种物质呈现夹芯的层状结构,LI等5报道了两种镍金属苯四甲酸配合物NI22,2BIPY2OH2H2BTEC3N1,NI21,10PHEN2H202BTECN2,BTECL,2,4,5BENZENETETRACARBOXYLATE,1配合物展示了一维链状,2配合物则显示二维网络空间结构。对于萘系羧酸配合物的研究则相对较少67。因羟基萘酸分子结构中同时含有羟基和羧基。可能会以多种不同的配位方式与金属离子作用。而萘环的平面共轭性强。可能导致配合物的某些光学性能得到加强。萘系羧酸配合物中萘系羧酸稀土配合物的相关报道较多。李文先等8利用低温固相法合成了3种1一萘甲酸稀土配合物,配
7、合物中配体通过羧基以不对称桥式双齿的方式与稀土离子配位成键。侯彦辉等9对EUNMA3HNMAPHENNMA萘甲酸根;HNMA萘甲酸;PHEN1,10邻菲咯啉配合物进行研究,表明该配合物是双核分子,两个EUIII离子通过4个萘甲酸根的羧基桥联中心离子分别与五个羧基桥氧原子、一个螯合配位羧基的2个氧原子和一个邻菲咯啉的2个N原子配位,形成九配位的扭曲三帽三棱柱体。双核分子中萘环与邻菲咯啉平面之间存在着相互作用,有利于该配位构型的稳定。YANG等10合成了铕配合物EU2NAP2PHEN2,改配合物的每个铕(III)原子处于一个扭曲的带帽四方反棱柱(N2O7)环境中,其中邻菲咯啉上的两个氮原子和两个羧
8、基以螯合形式参与配位,另外两个羧基为较为罕见的212桥联螯合,最后两个羧基以的112形式桥联,具有良好的发光性能。TAPAS等11报道了两个异质同晶以萘1,4二羧酸(1,4NAPDCH2)为基元的钴(II)和锰()三维网络化合物,CO1,4NAPDCN(1)的变温磁性测试,体现了内链(COOCO)铁磁相互作用和链间(CO1,4NAPDCCO)的反铁磁相互作用及整个三维磁有序的变磁行为(TC55K),然而MN1,4NAPDCN(2)的变温磁性测试,显示了沿MNOMN和MN1,4NAPDCMN途径的反铁磁相互作用。薛莹雯等12合成配合物COHOC10HCOO2H204,该配合物的基本结构单元中,中
9、心COII原子处于六配位略有畸变的八面体配位环境中,各基本结构单元之间通过不同类型0一H0型氢键相互连接,形成具有层状结构的二维超分子化合物。近年来,对基于过渡金属簇骼构筑在多维配位聚合物的研究也成为备受瞩目的领域。根据多核铜配合物簇骼单元中金属离子数目的不同,我们可以将多核铜配合物分为双核铜配合物,三核铜配合物,四核铜配合物以及核数更高的高核铜配合物等。MJZAWAROTKO等利用间苯二甲酸与戊二酸配体分别成功出以PADDLEWHEEL双核铜基元作为节点构筑的配位聚合物1314。本文拟选用萘甲酸和金属铜在不同的条件下反应,合成配合物,以探索萘甲酸配合物的构建模式。1SLONERV,HUPPJ
10、,STERNCL,ETA1SELFASSEMBLYOFLUMINESCENTMOLECULARSQUARESFEATURINGOCTAHEDRALRHEMIUMCORNERSJ1NORGCHEM,L996,3514409640972李伟,阮桂春六次甲基、邻苯二甲酸、咪唑和CU11配合物的合成及单晶培养J广东化工,2004,31715163PLATERMJ,FOREMANMR,HOWIERA,ETA1HYDROTHERMALSYNTHESISOFPOLYMERICMETALCARBOXYLATESFROMBENZENE一1,2,4,5TETRACARBOXYLICACIDANDBENZENE一1
11、,2,4一TRICARBOXYLICACIDJINORGCHIMACTA,2001,3151261324CHENGD,KHANMA,HOUSERRPNOVELSANDWICHCOORDINATIONPOLYMERSCOMPOSEDOFCOBALT11,1,2,4,5BENZENETETRACARBOXYLATOLIGANDS,ANDHOMOPIPERAZONIUMCATIONSJCRYSTALGROWTHPHEN1,10PHENANTHROLINE,JOURNALOFMOLECULARSTRUCTURE,65920039710211TAPASKUMARMAJI,WAKAKOKANEKO,MAS
12、AAKIOHBAANDSUSUMUKITAGAWA,DIVERSITYINMAGNETICPROPERTIESOF3DISOMORPHOUSNETWORKSOFCOIIANDMNIICONSTRUCTEDBYNAPTHALENE1,4DICARBOXYLATE,CHEMCOMMUN,20054613461512薛莹雯,徐庆峰,张勇,路建美等,COHOC10HCOO2H204配合物的合成、晶体结构和性质研究,无机化学学报,2005111735173913SABOURNE,JJLU,AMONDAL,BMOULTON,MJZAWOROTKO,SELFASSEMBLYOFNANOMETERSCALESECONDARYBUILDINGUNITSINTOANUNDULATINGTWODIMENSIONALNETWORKWITHTWOTYPESOFHYDROPHOBICCAVITY,ANGEWCHEMINTED,2001,402111211314BRATHER,MJZAWOROTKO,A3DMETALORGANICNETWORK,CU2GLUTARATE24,4BIPYRIDINE,THATEXHIBITSSINGLECRYSTALTOSINGLECRYSTALDEHYDRATIONANDREHYDRATION,CHEMCOMMUN,2003830831