铜配合物—多金属氧酸盐杂化化合物的合成与性质研究

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本文采用水热合成的方法,以邻菲罗啉、咪唑、异烟酸、醋酸铜、钼酸钠(Na2MoO4·2H2O)、K6P2W18O62×H2O、(NH4)6(H2W12O40)×3H2O等为原料,通过调节反应的条件、原料的配比,合成出三个结构新颖的铜配合物-多金属氧酸盐杂化化合物。并利用单晶X-射线衍射分析对其结构进行了测定,并通过元素分析、IR、热重、固体荧光等对其结构进行表征,并初步研究了化合物1、2的磁性,化合物2、3的固体紫外漫反射光谱。{Cu(phen)(H2O)2b-Mo3O10}(1)[{Cu2(phen)2(ina)2(H2O)}{Cu(phen)2}(H2P2W18O62)]×10H2O(2)[Cu2(phen)4(H4W12O40)](3)化合物1的不对称单元由一个Mo3O10基团和一个{Cu(phen)(H2O)2}配合物单元组成。在Mo3O10基团之间通过共享{MoO6}八面体的边形成阴离子链,阴离子链上的氧原子对{Cu(phen)(H2O)2}中的Cu原子配位形成一条似鱼骨的链。鱼骨链之间相互平行地交错排列,所以在邻菲罗啉之间存在着π-π的相互作用。由于存在着配位水,所以链之间还存在着氢键,由氢键和π-π的相互作用构成了这个超分子化合物。化合物1在500 nm处呈现了一个荧光谱带,和邻菲罗啉的发射峰(380 nm)相比,谱带红移了120 nm。谱带的红移可能归属于配体到金属的电荷转移跃迁。初步研究了化合物1的磁性,表明化合物1中存在弱的反铁磁性作用。化合物2是一个基于Dawson型多阴离子为构建单元的双支撑型化合物。Dawson阴离子作为双齿配体分别用端位的氧原子(一个在赤道位另一个在极位)连接着两个Cu2+离子。两个Cu2+离子的配位环境不同。在化合物2中没有观察到明显的π-π堆积的相互作用,所以在这个阴离子和水分子之间主要的作用力是氢键。化合物2在波长为418 nm,437 nm处展现出两个强的荧光谱带,谱带红移的可能归因于配位作用。由固体紫外-可见-漫反射光谱得到它的带隙宽度(Eg)为2.05 eV,表明化合物2是潜在的半导体材料。化合物3是由α-[H4W12O40]4-多阴离子通过一个端氧与另一个处于它对面的桥氧分别与{Cu(phen)2}2+基团相连,形成双支撑结构的化合物。我们也测得了化合物3的带隙宽度(Eg)为1.71 eV,表明它也是潜在的半导体材料。
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