二維配位聚合物[Zn2(pydc)(μ2-OH)2]n的水熱合成及其晶體結構

李秀梅，田馥寧，牛艷玲，王志濤，黃艷菊

(通化師范學院 化學學院，吉林 通化 134002)

由于配位聚合物在選擇催化，導電性，分子吸收，磁性材料和光學材料等領域有著廣泛的應用價值,近年來，人們已經合成了好多配位聚合物，而且對其進行了結構鑒定和性質研究[1-4]．吡啶羧酸配體帶有多種官能團，在自組裝的過程中，羧基能夠提供多樣化的配位模式，而吡啶基既為構筑骨架提供了支撐，同時又提供了配位模式[5-10]．本文利用乙酸鋅與2,4-吡啶二甲酸、1,4-雙(咪唑基-1-甲基)苯配體在水熱反應條件下，合成了一種二維鋅配合物[Zn2(pydc)(μ2-OH)2]n, 而且對其進行了元素分析、紅外光譜、熒光光譜和X-射線單晶衍射測定．

1 實驗

1.1 試劑與儀器

所用試劑都為分析純．Perkin-Elmer 2400II型元素分析儀；Nicolet 6700型紅外光譜儀(KBr壓片)；Bruker SMART APEX II CCD 單晶衍射儀；Computer-controlled JY Fluoro-Max-3型熒光光譜儀．

1.2 標題配合物的合成

將Zn(OAc)2·2H2O(0.4mmol)、吡啶-2,4-二甲酸(0.2mmol)和1,4-雙(咪唑基-1-甲基)苯(0.2mmol)充分混合, 用三乙胺調節pH為6.03, 封入25mL聚四氟乙烯襯底的高壓反應釜中, 使其在150℃自生壓力下充分反應168h, 自然冷卻至室溫，過濾，用蒸餾水洗滌，真空干燥，得到淺黃色塊狀晶體，產率約為39%．元素分析理論值(%) (C7H5NO6Zn2):C, 25.48; H, 1.53; N, 4.25．元素分析實驗值(%): C, 25.06; H, 1.46; N, 3.98．紅外光譜: 3385w，1631w，1525w，1457w，1393s，1359s，1235w，1200w，1166m，1122s，1093w，1068w，890w，848w，835w，791w, 661w，603w．

1.3 標題配合物晶體結構的測定

2 結果與討論

2.1 標題配合物的晶體結構

表1 選擇性鍵長(?)和鍵角(°)

圖1 標題配合物的分子結構

2,4-吡啶二甲酸分子以雙齒橋聯和鰲合方式與鋅原子配位，羥基以μ2-橋聯模式與鋅離子配位，結果通過羥基和2,4-吡啶二甲酸分子的連接形成了一個含有二十元的四核亞建構單元，該亞建構單元又進一步被連接成二維網狀結構(圖2)．

圖2 標題配合物的二維網狀結構

X-射線結構分析, 發現在配合物中存在著O-H…O氫鍵(羧基群和羧基氧原子之間)和π-π堆積相互作用(2,4-吡啶二甲酸分子之間，最短的原子之間距離為3.473?)，這種分子間的弱相互作用連同共價鍵作用對構筑配合物的三維超分子結構(圖3)和穩定其構型起到了決定性作用．

圖3 標題配合物的三維超分子網狀結構

2.2 熒光光譜分析

在室溫下，固態配合物的熒光光譜如圖4所示．配合物用λex=325 nm的光激發后，在530 nm處出現強烈的綠色熒光．通過對比游離的2,4-吡啶二甲酸配體與該配合物的熒光發射光譜，我們知道該配合物的熒光不可歸屬于配體的內部電子躍遷，這種發射是由于配體到金屬的電荷躍遷所引起的[12-13]．

圖4 標題配合物的的熒光光譜

3 結論

本文采用Zn(OAc)2·2H2O和2,4-吡啶二甲酸、1,4-雙(咪唑基-1-甲基)苯在水熱反應條件下，合成了新型二維網狀配位聚合物[Zn2(pydc)(μ2-OH)2]n．該配合物通過氫鍵和π-π相互作用形成了三維超分子網狀結構．

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