探討含過渡金屬配合物的合成、晶體結(jié)構(gòu)及性質(zhì)

（西安文理學(xué)院 化學(xué)與化學(xué)工程學(xué)院,陜西 西安 710065）

探討含過渡金屬配合物的合成、晶體結(jié)構(gòu)及性質(zhì)

金 鑫

（西安文理學(xué)院 化學(xué)與化學(xué)工程學(xué)院,陜西 西安 710065）

隨著時代的進步和社會經(jīng)濟的發(fā)展，多金屬氧酸鹽得到了較為廣泛的應(yīng)用，這是因為在諸多的領(lǐng)域內(nèi)，它所表現(xiàn)出來的性質(zhì)都比較的優(yōu)異，如催化化學(xué)、藥物化學(xué)、分析化學(xué)等，受到了人們的關(guān)注和重視。在很多的文獻中已經(jīng)研究了含過渡金屬配合物修飾的多金屬氧酸鹽的合成、晶體結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，本文結(jié)合以往的研究結(jié)果，進行了深入的探討。

多金屬氧酸鹽；水溶液合成；過渡金屬

通過仔細的調(diào)查研究我們可以得知，在以往的文獻中，大多研究的是基于Keggin結(jié)構(gòu)、Dawson結(jié)構(gòu)等化合物，沒有深入的研究溶液中合成含Anderson型多陰離子的化合物。近些年的研究表明，Anderson型多陰離子的性能也較為優(yōu)異。筆者在原料方面選取了簡單無機鹽和醋酸，通過對溶液的酸堿值進行調(diào)節(jié)，對兩種新化合物進行了合成，對晶體結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)進行了收集，并且研究了含過渡金屬配合物的合成、晶體結(jié)構(gòu)及性質(zhì)。

1 實驗部分

一是試劑和儀器：在紅外光譜方面，本文采用美國某公司生產(chǎn)的紅外分光光度計，將SP級壓片給應(yīng)用了過來，依據(jù)相關(guān)標準來掃描和測定。在元素分析方面，將美國生產(chǎn)的分析儀和英國生產(chǎn)的離子體發(fā)射光譜給利用過來。在熱重分析方面，將美國公司生產(chǎn)的熱分析儀給應(yīng)用過來，在升溫速率方面，保持在每分鐘10攝氏度左右。

二是化合物的合成：首先是化合物1的合成，我們首先合成了80毫升的H2O和35毫升的CH3COOH的混合溶液，在其中加入了9克的Na2M0O4 2H2O，然后將86克的C1CL3 6H2O給加入進來，進行五分鐘左右的攪拌，溶液經(jīng)過45分鐘的加熱回流，冷卻得到的綠色溶液，進行過濾，經(jīng)過五天的放置后，就會有綠色晶體析出來，進行過濾和洗滌，在空氣中風(fēng)干，就可以將它的化學(xué)式給求出來。

其次是化合物2的合成，在80毫升H2O和35毫升CH3COOH的混合溶液中，將9克NaM0O4 2H2O給加入進來，然后將86克的CuCL2 2H2O給加入進來，進行五分鐘的攪拌，溶液進行45分鐘的回流，冷卻得到的藍色溶液，經(jīng)過五天放置后，會有藍色晶體析出來，進行過濾、洗滌等工藝，可以將化學(xué)式給求出來。

2 結(jié)果研究

一是晶體結(jié)構(gòu)描述：首先是描述化合物1的結(jié)構(gòu)，化合物1的多陰離子是典型的Anderson B型結(jié)構(gòu)，以八面體來配位中心雜原子，氧原子和氫成鍵在配位的過程中，和共邊互聯(lián)的八面體就會形成一個平面結(jié)構(gòu)。在多陰離子中，鉻離子連接著兩個原子構(gòu)，它的Cr-O鍵長在1.972（3）-1.978（3）nm之間。通?？梢园凑杖悂韯澐株庪x子結(jié)構(gòu)中的氧原子，Ot 代表的是端氧，只連接了1個鉬原子，它的鍵長在1.683（3）-1.715（3）nm之間；Ob則是指二重橋氧，連接著兩個鉬原子，它的鍵長在1.683（3）到1.715（3）nm之間。0a表示的三重喬氧，它連接著中心鉻原子和2個鉬原子，它的鍵長在1.685（3）-1.699（3）nm之間，在正常的范圍內(nèi)，所有的鍵長以及鍵角都會發(fā)生變化。在陽離子中，0（6）連接著Cr（2）、Cr（3）和Cr（4），它的鍵長在1.893-2.052（3）nm之間，同時，每一個鉻原子都配位著兩個氧原子，并且配位一個H2O的氧原子，這樣一個八面體結(jié)構(gòu)就形成了。通過氫鍵交替連接，相鄰的多陰離子可以促使一維鏈狀結(jié)構(gòu)得到形成。其次是化合物2的結(jié)構(gòu)描述：化合物2采用八面體配位每一個銅離子，在本化合物中，四個氧原子和兩個銅離子可以成鍵，有金屬鍵存在于銅與銅之間，每一個銅離子配位1個H2O分子，其中，有平面結(jié)構(gòu)存在于本化合物中，由Cu（1）、Cu（3）原子和0（3）/o（2）/o（7）和o（6）組成。

二是化合物的紅外光譜：圖1就是化合物1的紅外光譜，通過圖1我們可以了解到，一共有四個強的特征伸縮振動峰出現(xiàn)，說明Anderson結(jié)構(gòu)被化合物陰離子所具備；有兩個強吸收峰存在，屬于乙酸的特征吸收峰，并且有一個寬峰和強吸收帶分別出現(xiàn)，屬于水分子的特征振動，那么就說明目標化合物得到了成功合成。如圖1所示。通過對化合物2的紅外光譜進行研究我們可以得知，它屬于典型的配位羧酸特征吸收峰，說明羧酸成鍵是通過雙齒和Cu配位實現(xiàn)的，并且有一個強而寬的吸收峰存在。

圖1

三是化合物的熱重：通過TG分析化合物1我們可以得知，有三步失重存在于50到400攝氏度的范圍內(nèi)，前兩步有著較低的失重溫度，吸附水和結(jié)晶水會失去，失重量在百分之十五左右，后一步有著較高的失重溫度，配位的乙酸根離子會失去，失重量為百分之十五左右，同時，還會破壞分解晶體，總的失重量為百分之三十左右，和理論值沒有較大的差距。

四是化合物的紫外光譜：通過相關(guān)的研究我們可以得知，有一條吸收帶出現(xiàn)于250nm左右，這是因為有兩個順式端基氧存在于Anderson結(jié)構(gòu)雜多化合物中，有著較短的距離，孤對電子會互相排除，這樣就增加了電子躍遷吸收能量，促使譜帶藍移問題的出現(xiàn)。

結(jié)語

通過上文的敘述分析我們可以得知，結(jié)合相關(guān)文獻的研究結(jié)果，本文成功合成了兩種化合物，并且對含過渡金屬配合物的合成、晶體結(jié)構(gòu)以及性質(zhì)等方面進行了深入的研究，希望可以提供一些有價值的參考意見。

[1]尹榮，關(guān)曉輝，孫永玲．Keggin結(jié)構(gòu)釩取代硅鎢酸 / 聚丙烯酰胺復(fù)合膜的制備及光致變色性能研究[J]．東北師范大學(xué)報，2007,39（4）：123-125．

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