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无机—有机异质多金属钼氧酸盐的合成、晶体结构及性质表征

郭新  
【摘要】: 本论文采用水热合成方法,以有机胺、羧酸和多金属钼氧酸盐离子为基本的建筑单元,成功合成了六种多金属钼氧酸盐晶体。通过X?射线衍射技术确定了它们的晶体结构,利用元素分析(ICP)、红外光谱(FI–IR)、热重–差热(TG–DTA)等分析手段对晶体进行了表征和性质研究。 1.合成和结构解析了两个一维链状的晶体[(C_6H_4NO_2)Mo_2O_5OH](1)和[Co(H_2O)(dpa)MoO_4](2)。晶体(1)的结构由{MoO_6}八面体和异烟酸配体组成,每个{MoO_6}八面体与相邻的钼氧八面体之间通过共用平行边构成了一种新颖的一维类带状结构,异烟酸作为二齿配体沿着一维链两侧上下交替桥连到钼原子上。晶体(2)的结构由{MoO_4}~(2-)阴离子共角连接{Co(H_2O)(dpa)}~(2+)亚单元形成类梯状一维链,dpa配体沿着一维链两侧交替桥连到钴原子上。在{CoN_2O_4}~(2+)阳离子单元的N–H基团和{MoO_4}~(2-)阴离子单元中的O原子之间存在着分子间氢键作用(N–H…O–Mo),氢键作用和相邻链间吡啶环上的π…π作用将梯状一维链组合成了二维层。 2.合成和结构解析了两个含有[Mo_8O_(26)]~(4-)阴离子簇结构的晶体[Co(2,2–bpy)_2]_2{γ–Mo_8O_(26)}(3)和[(dpaH)_4(α–Mo_8O_(26))](4)。晶体(3)由经典的γ–[Mo_8O_(26)]~(4-)阴离子簇和[Co(2,2–bpy)_2]~(2+)阳离子单元配位连接成一维带状结构,每个γ?[Mo_8O_(26)]~(4-)簇通过端氧与四个{CoN_4O_2}八面体单元连接。晶体(4)是由一个经典的α–[Mo_8O_(26)]~(4-)阴离子簇和四个质子化的dpaH配位而成,四个质子化的dpaH在化合物形成过程中作抗衡阳离子。此外值得注意的是质子化的dpaH还通过氮原子上的质子和α–[Mo_8O_(26)]~(4-)阴离子上的端氧、桥氧分别形成较强的氢键,通过氢键作用构筑了化合物的三维网状结构。 3.合成和结构解析了两个含有Keggin结构的晶体[Cu_2(dpa)_3]_2[PV_2Mo_(12)O_(42)](5)和[Co(dpa)_2(H_2O)]2[PV_6Mo_8O_(42)]{dpaH} (6)。晶体(5)由含有{VO5}双帽Keggin结构的[PV_2Mo_(12)O_(42)]~(4-)阴离子簇和反荷阳离子[Cu_2(dpa)_3]~(2+)组成。每个Cu~+离子与2个dpa配体中的3个氮原子配位,形成平面三角形结构,其中一个dpa配体作为桥连配体将两个{CuN_3}~+基本单元连接成双核铜配阳离子。晶体(6)的结构由中性的{Co(dpa)_2(H_2O)}_2·{PV_6Mo_8O_(42)}簇和无序的dpaH分子组成。{Co(dpa)_2(H_2O)}_2·{PV_6Mo_8O_(42)}簇由含有双帽Pseudo–Keggin结构的{PV_6Mo_8O_(42)}~(6-)阴离子和2个{Co(dpa)_2(H_2O)}~(3+)配阳离子构成,{Co(dpa)_2(H_2O)}~(3+)配阳离子通过共价键与[PV_6Mo_8O_(42)]~(6-)杂多阴离子对称位置的两个{VO5}帽的端氧原子相连。


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