基于邻菲啉芳环堆积作用的稀土超分子配合物

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【摘 要】：在H2O-CH3OH体系中成功合成出了分子式为Ln(phen)2(NO3)3 (Ln = Y, Sm, Eu, Dy), [Ln(phen)2(H2O)2(NO3)2](NO3)(phen)2(H2O) (Ln = La,Ce)和[Ln2(phen)4(OH)2(H2O)4](NO3)4(phen)2 (Ln = Er, Lu)等稀土多元超分子配合物.单晶X-射线衍射分析表明, Ln(phen)2(NO3)3 为同晶结构,属单斜晶系,空间群为C2/c(no. 15),晶胞参数为: (Y) a = 11.140 , b = 17.859 , c = 12.998 , = 100.510, Z = 4; (Sm) a = 11.161 , b = 17.995 , c = 13.061 , = 100.58 , Z = 4; (Eu) a = 11.165 , b = 17.972 , c = 13.052 , = 100.57 , Z = 4; (Dy) a = 11.158 , b = 17.906 , c = 13.019 , = 100.52 , Z = 4。Ln(phen)2(NO3)3的晶体结构由[Ln(phen)2(NO3)3]络合分子组成，中心稀土原子(Ln = Y, Sm, Eu, Dy)与2个双齿螯合邻菲啉配体和3个双齿螯合硝酸根配位，参与配位的4个N原子和6个O原子占据畸变双帽十二面体的顶角位置，通过芳环堆积作用，络合分子堆积形成一系列互相平行的一维柱状结构，并以一维紧密堆积方式排列。[Ln(phen)2(H2O)2(NO3)2](NO3)(phen)2(H2O)为同晶结构，属三斜晶系，空间群为P I (no. 2)，晶胞参数为：(La) a = 11.052 , b = 13.420 , c = 16.300 , = 78.12 , = 88.77 , = 83.03 , Z = 2; (Ce) a = 11.057 , b = 13.413 , c = 16.296 , = 78.19 , = 88.97 , = 83.04 , Z = 2。[Ln(phen)2(H2O)2(NO3)2](NO3)(phen)2(H2O)的晶体结构由一价[Ln(phen)2(H2O)2(NO3)2]+络阳离子、不参与配位的邻菲啉分子、水分子和NO3-阴离子组成。中心稀土原子(Ln = La, Ce)与2个双齿螯合邻菲啉配体、2个双齿螯合硝酸根和2个H2O分子配位，参与配位的4个N原子和6个O原子占据畸变双帽十二面体的顶角位置。通过芳环堆积作用，络阳离子堆积形成一系列互相平行的一维柱状结构，并形成正电性的二维层结构；不参与配位的邻菲啉分子也通过芳环堆积作用形成一系列互相平行的一维柱状结构，并形成电中性的二维层结构；不参与配位的水分子和NO3-阴离子分布在电正性和电中性二维层结构之间。同晶[Ln2(phen)4(OH)2(H2O)4](NO3)4(phen)2(Ln = Er, Lu)配合物属三斜晶系，空间群为P I (no. 2)，晶胞参数为：(Er) a = 11.257 , b = 11.467 , c = 14.069 , = 93.93 , = 98.18 , = 108.14 , Z = 1; (Lu) a = 11.251 , b = 11.476 , c = 14.019 , = 93.83 , = 98.27 , = 108.27 , Z = 1。配合物由双核[Ln2(phen)4(OH)2(H2O)4]4+络阳离子、不参与配位的NO3-阴离子和具芳环堆积且不参与配位的邻菲啉分子对组成。中心稀土原子(Ln = Er, Lu)与2个双齿螯合邻菲啉配体、2个H2O分子和2个OH基团形成八配位，8个配位原子构成畸变的四方反棱柱，紧邻的配位多面体共享OH-OH边，从而形成双核[Ln2(phen)4(OH)2(H2O)4]4+络阳离子。通过氢键和芳环堆积作用，双核络阳离子和邻菲啉分子对形成电正性的二维层结构，不参与配位的NO3-阴离子处于电正性的二维层结构之间。[Ln2(phen)4(OH)2(H2O)4](NO3)4(phen)2配合物具有畸变CsI结构。

【关键词】：1,10-邻菲啉；稀土；超分子配合物；芳环堆积；晶体结构；合成

中图分类号：O63 文献标识码：B文章编号：1997-0668(2008)0210088-05

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