CN102532173A - 一种吡唑二酸桥联的镥配合物及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种吡唑二酸桥联的镥配合物及其制备方法。它是下述化学式(I)的配合物，[Lu(H2dcp)(Hdcp)(H2O)2]，其中H3dcp＝3，5-吡唑二羧酸；它具有二维的层状结构。将Lu(NO3)3·6H2O、H3dcp和水相混合，在180℃进行水热反应72小时；程序降温96小时，以1.0℃/小时的速度降至室温，过滤分别用水和乙醚洗涤得到目标产品。

Description

一种吡唑二酸桥联的镥配合物及其制备方法
技术领域
本发明属于配合物科学与技术领域，特别涉及一种吡唑二酸桥联的镥配合物及其制备方法。
技术背景
金属配合物的研究是一个新兴的交叉研究领域，它覆盖了物理学、化学、材料学、生命科学等多个学科的研究内容。近年来，许多金属配合物因其优异的物理、化学性质，以及在催化、气体吸附、化学分离和离子交换等方面的潜在应用价值而受到人们的广泛关注。在众多的金属配合物中，稀土与杂多酸配合物具有重要的研究意义。这类配合物呈现出多种配位构型，如四方反棱柱型、十二面体型或三帽三方棱柱型等，在拓扑学上能够表现出种类繁多的新颖结构。通过理性的分子设子与组装，挑选合适的有机配体，可以与稀土离子反应，生成具有三维空间结构的配合物。这类金属-有机框架(MOFs)往往含有较大的孔洞，具有类似沸石材料的性质，表现出较大的比表面积和较强的气体、液体吸附能力，在氢气吸附、催化剂负载等方面具备广泛的应用价值[B.Zhao等，J.Am.Chem.Soc.，126，15394，2004]。此外，稀土离子具有丰富的4f电子层结构，而4f电子相对于第一过渡系的3d电子离域性更强，有利于传递磁相互作用，在磁研究领域具有重要的价值[A.Figuerila等，Inorg.Chem.，44，6939，2005]。因此，设计合成具有新颖结构以及功能的稀土配合物是当前的热点研究内容之一。
发明内容
本发明的目的是提供了一种吡唑二酸桥联的镥配合物及其制备方法。该金属镥配合物具有二维层状结构，具有广泛的应用前景。
本发明提供的镥配合物的化学式为[Lu(H2dcp)(Hdcp)(H2O)2]，其中H3dcp＝3，5-吡唑二羧酸。
本发明公开的镥配合物的结构如图1、图2所示，它们的二级结构单元为：晶体属于单斜晶系，空间群为P21/c，晶胞参数为：
Figure BSA00000632492100011
Figure BSA00000632492100012
Figure BSA00000632492100013
α＝90°，β＝104.672(2)°，γ＝90°；该配合物的空间结构是以镥离子为中心，3，5-吡唑二羧酸配体参与自组装而形成的二维层状结构；X-射线单晶衍射分析显示配合物只含有一种在晶体学上独立的镥离子，它们都处于一个八配位的变形的四方反棱柱的配位环境中；而H3dcp配体存在两种不同的去质子形式，一种是脱两个质子的H2dcp2-离子形式；另一种是脱一个质子形成的H2dcp-离子形式，它们在配合物中的摩尔比为1∶1。而与镥配位的两个N原子和六个O原子就分别来自两个H2dcp2离子与两个H2dcp-离子。其中，每一个H2dcp2-离子提供一个N原子和O原子以螯合配位的模式参与配位，而每一个H2dcp-离子只提供一个O原子参与配位。其余的配位O原子来自水分子，相应的键长和键角为：Lu-N，
Figure BSA00000632492100021
Lu-O，
Figure BSA00000632492100022
N-Lu-O，84.559(11)-141.81(10)°；O-Lu-O，69.63(10)-144.74(10)°
本发明的制备方法如下：
将Lu(NO3)3·6H2O、H3dcp和水的混合物置于水热反应釜的聚四氟乙烯内胆中，在180℃反应72小时，以程序降温降至室温，过滤，将产物用水和乙醚洗涤，得到目标产品。Lu(NO3)3·6H2O、H3dcp和水的质量比为：1.51∶1∶128。所述的程序降温是：以1.0℃/小时的速度程序降温。
附图说明
图1[Lu(H2dcp)(Hdcp)(H2O)2]的不对称单元结构图。
图2[Lu(H2dcp)(Hdcp)(H2O)2]的三维结构图。
表1配合物的晶体学数据
Figure BSA00000632492100023
Figure BSA00000632492100031
具体实施方式
实施例1配合物的合成：
0.5mmol Lu(NO3)3·6H2O(0.235g)、1mmol H3dcp配体(0.156g)和20mL水的混合物转移到25mL水热反应釜的聚四氟乙烯内胆中，在180℃下，恒温72小时后，进行以1.0℃/小时的速度降至室温。所得产物用6mL水和6mL乙醚洗涤，得到无色透明块状晶体。基于金属Lu计算的产率为40％。
实施例2配合物的结构测定：
晶体结构测定采用BRUKER SMART 1000X-射线衍射仪，使用经过石墨单色化的Mokα射线(
Figure BSA00000632492100032
)为入射辐射，以ω-2θ扫描方式收集衍射点，经过最小二乘法修正得到晶胞参数，从差值Fourier电子密度图利用SHELXL-97直接法解得晶体结构，并经Lorentz和极化效应修正。所有的H原子由差值Fourier合成并经理想位置计算确定。详细的晶体测定数据见表1。结构见图1，图2；图1：{[Lu(H2dcp)(Hdcp)(H2O)2]}n的不对称单元结构图，图2：{[Lu(H2dcp)(Hdcp)(H2O)2]}n的三维结构图。

Claims (5)

1.一种吡唑二酸桥联的镥配合物，该配合物化学式为[Lu(H2dcp)(Hdcp)(H2O)2]，其中H3dcp＝3，5-吡唑二羧酸。
2.根据权利要求1所述的吡唑二酸桥联的镥配合物，其特征在于它的二级结构单元为：
晶体属于单斜晶系，空间群为P21/c，晶胞参数为：
Figure FSA00000632492000011
Figure FSA00000632492000012
Figure FSA00000632492000013
α＝90°，β＝104.672(2)°，γ＝90°；该配合物的空间结构是以镥离子为中心，3，5-吡唑二羧酸配体参与自组装而形成的二维层状结构；X-射线单晶衍射分析显示配合物只含有一种在晶体学上独立的镥离子，它们都处于一个八配位的变形的四方反棱柱的配位环境中；而H3dcp配体存在两种不同的去质子形式，一种是脱两个质子的H2dcp2-离子形式；另一种是脱一个质子形成的H2dcp-离子形式，它们在配合物中的摩尔比为1∶1。而与镥配位的两个N原子和六个O原子就分别来自两个H2dcp2离子与两个H2dcp-离子。其中，每一个H2dcp2-离子提供一个N原子和O原子以螯合配位的模式参与配位，而每一个H2dcp-离子只提供一个O原子参与配位。其余的配位O原子来自水分子，相应的键长和键角为：Lu-N，2.360(3)-2.463(3)
Figure FSA00000632492000014
Lu-O，
Figure FSA00000632492000015
N-Lu-O，84.559(11)-141.81(10)°；O-Lu-O，69.63(10)-144.74(10)°。
3.根据权利要求1所述的吡唑二酸桥联的镥配合物的制备方法，其特征在于它包括下述步骤：
1)按计量将Lu(NO3)3·6H2O、H3dcp和水混合后，转移到水热反应釜的聚四氟乙烯内胆中，在180℃反应72小时；
2)进行程序降温96小时直到室温，过滤分别用水和乙醚洗涤，得到目标产品。
4.根据权利要求3所述的吡唑二酸桥联的镥配合物的制备方法，其特征在于所述的Lu(NO3)3·6H2O、H3dcp和水的质量比为：1.51∶1∶128。
5.根据权利要求3所述的吡唑二酸桥联的镥配合物的制备方法，其特征在于所述的程序降温以1.0℃/小时的速度降至室温。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104312579A (zh) * 2014-10-09 2015-01-28 济南大学 一种锌基配合物蓝色荧光发光材料的合成及应用
CN104311584A (zh) * 2014-10-09 2015-01-28 济南大学 一种镉金属有机配合物二阶非线性光学材料的合成与应用

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