Co(HPEO)2Cl2的合成與結(jié)構(gòu)特征

袁 琳

(吉林省藥物研究院 藥物合成室，吉林 長春 130061)

設(shè)計合成多核配合物和配位聚合物的常見策略是利用含N、含O或同時含N、O的多齒有機(jī)配體連接金屬離子得到具有零維、一維、二維或三維結(jié)構(gòu)的配合物[1]，研究表明，這些結(jié)構(gòu)獨(dú)特的配合物在電導(dǎo)材料[2]、電致發(fā)光材料[1]、傳感器[3]以及激光[4]等領(lǐng)域具有潛在的應(yīng)用價值，引起人們極大的興趣[5]。

芳香肟類配體是一種常見的多功能有機(jī)配體，在該類配體中，除含有能提供π-π堆積作用的芳香環(huán)、以及具有不同配位功能的N、O配位原子外，這些原子不但能與多種金屬離子結(jié)合，而且還是良好的氫鍵給體和受體。因此，本文選擇尚未有配位研究的2-吡嗪乙酰肟(簡稱HPEO)為配體，設(shè)計合成了結(jié)構(gòu)新穎的配合物單晶，并對其進(jìn)行了紅外、元素分析和單晶衍射的表征。

1 配合物的合成

將配體(合成方法參照文獻(xiàn)[6])50mg(0.36mol)，CoCl2·6H2O 43.4mg(0.18mol)分別溶于甲醇中。將溶有配體的甲醇溶液加入到氯化鈷的甲醇溶液中，攪拌2h，過濾，濾液靜置，一周后得到適于X-射線單晶衍射分析的深紅色塊狀晶體。產(chǎn)率：43%。元素分析計算值(C12H14Cl2CoN6O2)：C,35.66；H,3.49；Cl,17.55；Co,14.58;N,20.80;O,7.92%；實驗值：C,35.64；H,3.50；Cl,17.57；Co,14.57；N,20.79；O，7.93 %。FT-IR(KBr壓片，cm-1)：3436m,2369w,2336w,1589m,1564s,1523m,1478s,1380s,1327s,1294s,1196m,1147s,1090vs,1041s,735s。

2 配合物晶體結(jié)構(gòu)解析

配合物Co(HPEO)2Cl2的晶體學(xué)數(shù)據(jù)參見表1，配合物的晶體結(jié)構(gòu)中重要的鍵長和鍵角數(shù)據(jù)參見表2。

表1 配合物的晶體參數(shù)

表2 配合物重要的鍵長(?)和鍵角(?)

表2 (續(xù))

3 配體物的晶體結(jié)構(gòu)描述

在配合物Co(HPEO)2Cl2單核結(jié)構(gòu)中(圖1)，中心Co2+離子采用六配位的方式，呈變形八面體構(gòu)型。其中二個氯離子、二個配體中的四個氮原子參與配位。Co(1)-N(1) 鍵長為2.169(3)?，Co(1)-N(3)鍵長為2.098(4)?，Co(1)-N(4)的鍵長為2.135(4)?，Co(1)-N(6)的鍵長為2.103(4)?,Co-Cl(1)的鍵長為2.4024(15)?，Co-Cl(2)的鍵長為2.3965(15)? ，配位參數(shù)均在正常范圍內(nèi)。在配位單元中，二個HPEO配體上的氧原子分別和二個氯離子之間存在著分子內(nèi)氫鍵作用：O1-H1A···Cl2(鍵長：3.0673?，鍵角：156.267?)；O2-H2B···Cl1 (鍵長：3.0259?，鍵角：151.866?)，形成了二個Co-Cl-H-O-N五元環(huán)，進(jìn)一步穩(wěn)定了配合物的結(jié)構(gòu)。

圖1 配合物的單元結(jié)構(gòu)

單核結(jié)構(gòu)通過C12-H12···Cl1氫鍵(鍵長為3.683?，鍵角為：141.745?)將其連成沿b軸伸展的一維鏈結(jié)構(gòu)(圖2)。

圖2 沿b軸伸展的C-H···Cl氫鍵一維鏈狀結(jié)構(gòu)

在相鄰的配位單元之間，乙酰肟端基C-H與低電子云密度的吡嗪環(huán)存在C-H···π作用，如圖3所示，C-H···π距離為2.9031(8)?。

圖3 分子間C-H···π氫鍵

在配合物Co(HPEO)2Cl2中，一條鏈上的C-H···Cl氫鍵與相鄰配位單元之間同時通過C-H···π作用形成沿bc平面伸展的二維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。如圖4所示

圖4 在bc平面由C-H···Cl氫鍵