聯吡啶與五氟苯酚、五氟苯甲酸共晶弱相互作用的光譜解析與結構研究

何 劍，李愛森，王 晶，徐抒平，徐蔚青

吉林大學超分子結構與材料重點實驗室，理論化學研究所，吉林 長春 130012

引 言

共晶是由兩種或兩種以上組分通過分子間弱相互作用結合而形成的一類更為復雜的晶體結構。由于共晶含有多種組分，其性質相較于單組分晶體表現出更多的功能。共晶多樣化的特性可應用于多個研究領域，例如用于制備光電二極管、用作制備藥物共晶等[1-3]。共晶材料的設計和可控生長一直是科學家們努力探索的方向之一。通過更換不同的配體分子可以簡單快速地調控共晶結構和性質[4-5]。由于共晶的晶體結構清晰明確，可用做結構與功能關聯研究的有效實例。非共價鍵作用是調控分子組裝、共晶形成的關鍵作用力。作為一種最為常見的非共價鍵作用，氫鍵作為共晶形成的驅動力受到廣泛研究[6-7]。氫鍵在共晶內部存在不同類型和不同強度。除了單晶衍射可以最直接獲得這些弱相互作用之外，紅外光譜和拉曼光譜也是常用于表征晶體的內部弱相互作用的重要工具[8-9]。

本研究以聯吡啶(BP)為主體分子，以五氟苯甲酸(PFBA)和五氟苯酚(PFP)作為客體分子，采用溶劑緩慢揮發的方式獲得了兩種共晶材料BP/PFP和BP/PFBA。采用X射線單晶衍射解析了兩種共晶的晶體結構，進而采集了單組分與共晶晶體的紅外光譜和拉曼光譜。通過這些光譜表征和解析進一步理解晶體結構與弱相互作用之間的關系。本研究對于理解共晶結構調控和定向制備共晶具有一定指導意義。……