论文部分内容阅读
杂多化合物正以其组成的丰富和结构的多样,以及在催化、磁学、材料科学、环境保护及医学等领域所具有的潜在应用前景而引起人们广泛的关注。其中合成组成和结构新颖的杂多化合物一直是该领域研究的热点和难点。本文选择目前报道尚少的砷钼杂多化合物为研究重点,合成了不同结构类型的九个新的杂多化合物:单夹心化合物:(NH4)12[Cr2(AsMo7O27)2]·11H2O(1) (NH4)14[Cu2(AsMo-7O27)2]·13H2O(2)双夹心化合物:(NH4)12Cu(H2O)4[As2Fe6Mo22O85(H2O)]·19H2O(3) (NH4)15[As2CoFe5Mo22O85(H2O)]·16H2O(4) (NH4)14Mn0.5[As2Fe5MnMo(22O85(H2O)]·22H2O(5)笼状结构化合物:(NH4)11[AgAs2Mo15O54]·9H2O(6)有机配体修饰的化合物:(CuAs6Mo6O30){[Cu(imi)4]3[CuAs6Mo6O30]}2·6H2O(7) [Cu(enMe)2]3[As3Mo3O15]2·2H2O(8) (NH4)10{Cu(H2O)4}[AsMo6O21(O2CCH3)3]2·12H2O(9)对上述新化合物进行了瓜光谱分析、元素分析、热分析和X-射线单晶衍射测试,确定了它们的组成和结构,对部分化合物还进行了UV-vis及荧光光谱分析和循环伏安表征。杂多化合物1和2具有类似的结构,都是基于新的基本建筑单元{AsMo7O27}的过渡金属二取代的单夹心型化合物。杂多化合物3-5为同构体,它们的阴离子中都含有两个{AsMo7O27)单元并且被结构独特的{MFe5Mo7O41(H2O)}(M=Fe(3)、Co(4)和Mn(5))基团连接形成双夹心型的杂多化合物。化合物1-5都含有首次被发现的{AsMo7O27}单元,这种基本建筑单元可被看做以As(Ⅲ)为中心原子的单帽六缺位的B-α-Keggin型亚单元。化合物1和2是第一类以三价砷元素作为杂原子的夹心型杂多钼酸盐,化合物3-5是第一类C-型的杂多钼酸盐,其中所包含的单帽五取代的β-Keggin型亚单元也是首次被发现。杂多化合物6是由三个MoO4四面体连接一个[AsMo6O24]9-和一个[AsMo6O27]15-。单元所形成的笼状化合物,其中金属原子银处于笼的中心,且和砷原子形成配位键,中心银的配位形式为直线型的二配位,这种配位形式在杂多化合物中极为罕见。化合物7-9都是以二价铜为连接原子的有机无机复合物。其中化合物7是杂多阴离子[As6CuMo6O30]4-和[CuⅡ(imi)4]2+配合物通过Cu-Od弱相互作用形成的具有436二维拓扑结构的化合物;化合物8是杂多阴离子[As3Mo3O15]3-和配合物[CuⅡ(enMe)2]2+通过Cu-Od弱相互作用形成的具有63二维拓扑结构的化合物;化合物9是由一个[CuⅡ(H2O)4]2+连接两个有机基团修饰的砷钼酸阴离子[AsMo6O21(O2CCH3)3]6-)形成的具有分立结构的化合物。研究结果表明上述新化合物的形成和离析取决于诸多因素,如反应物的组成和比例、抗衡离子、溶剂、温度及pH值,其中后两个条件尤其重要。