CN103359791A

CN103359791A - 一种钒酸—铬钼酸混合簇多酸化合物结构及制备方法

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Publication number: CN103359791A
Application number: CN2013102749994A
Authority: CN
Inventors: 杨艳艳; 曲小姝; 刘立业; 赵文卓; 刘雪; 孙权; 李宪东; 冯素洋
Original assignee: Jilin Institute of Chemical Technology
Current assignee: Jilin Institute of Chemical Technology
Priority date: 2013-07-03
Filing date: 2013-07-03
Publication date: 2013-10-23
Anticipated expiration: 2033-07-03
Also published as: CN103359791B

Abstract

本发明涉及一种钒酸—铬钼酸混合簇多酸化合物单晶结构及制备方法。该晶体化学式为K(H₂O)₆[H₂N(CH₂CH₂)₂O]₆[CrMo₆O₂₄H₆][V₁₀O₂₈H₂]·5H₂O，分子量为2772.99，属三斜晶系，空间群P-1，晶胞参数a=12.1334(6)Å，b=13.7471(7)Å，c=14.9689(7)Å，α=98.1510(10)°，β=110.3880(10)°，γ=115.8100(10)°，V=1975.40(17)Å³，Z=1。采用常温水溶液合成方法制备。制备得的化合物组成和结构明确，具有潜在的药物应用价值。

Description

一种钒酸—铬钼酸混合簇多酸化合物结构及制备方法

所属技术领域

本发明属于无机多金属氧酸盐化学技术领域，涉及同多钒酸—杂多铬钼酸簇混合构筑的多酸化合物的合成，更具体的说是化合物K(H₂O)₆[H₂N(CH₂CH₂)₂O]₆[CrMo₆O₂₄H₆][V₁₀O₂₈H₂]·5H₂O的制备方法及结构。

背景技术

多金属氧酸盐，也称为金属氧簇化合物（或多酸），是无机晶体材料的一个重要分支，其具有多样化的结构特征和纳米尺寸的体积等特点，表现出独特的光、电、磁性和表面活性等性能，在催化、传感器、吸附、离子交换、离子电导、磁通道材料和非线性光学材料等领域有许多应用前景[1-3]。近年来，随着多酸化学及配位聚合物晶体工程的发展以及合成、表征技术的提高，化学家们开始通过自组装和晶体工程的方法，将多酸化合物结构基团有序地连接起来，构筑成基于金属氧簇的超分子化合物。这类超分子化合物具有丰富的几何构型，在主客体化学，择形催化，吸附，医药以及磁性、荧光和导电材料等领域具有潜在的应用前景。

迄今为止，已有大量以新多酸簇构筑的结构新颖的化合物被报道。但绝大多数化合物都是由同种多酸建筑块构成的，只是展现出单一多酸的功能特性。合成混合多酸建筑块构筑的超分子化合物，在同一化合物中同时具备多种多酸功能特性，这些化合物必将在氧化性、催化活性、光致变色、电致变色、导电性、磁性等方面展示出更优良的特性[4-23]。

本文合成了同多钒酸—杂多铬钼酸簇混合构筑的多酸化合物K(H₂O)₆[H₂N(CH₂CH₂)₂O]₆[CrMo₆O₂₄H₆][V₁₀O₂₈H₂]·5H₂O，通过元素分析，红外光谱和X-衍射单晶结构对该化合物进行了表征。该化合物组成明确，具有潜在的药物价值。

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发明内容

本发明涉及化合物K(H₂O)₆[H₂N(CH₂CH₂)₂O]₆[CrMo₆O₂₄H₆][V₁₀O₂₈H₂]·5H₂O（1）结构及其制备方法。

本发明涉及K(H₂O)₆[H₂N(CH₂CH₂)₂O]₆[CrMo₆O₂₄H₆][V₁₀O₂₈H₂]·5H₂O（1）化合物晶体的制备方法，测量数据和数据的研究。

本发明涉及化合物K(H₂O)₆[H₂N(CH₂CH₂)₂O]₆[CrMo₆O₂₄H₆][V₁₀O₂₈H₂]·5H₂O（1）在药物方面的应用。

为实现上述目的，本发明提供如下的技术方案：

具有下述化学通式的同多钒酸—杂多铬钼酸簇混合构筑的多酸化合物：

本发明所述的同多钒酸—杂多铬钼酸簇混合构筑的多酸化合物，主要晶体数据如下：该晶体化学式为C₂₄H₆₄CrKMo₆N₁₀O₆₉V₁₀，分子量为2772.99，属三斜晶系，空间群P-1，a =12.1334(6) Å，b =13.7471(7) Å，c =14.9689(7) Å，α = 98.1510(10)°，β =110.3880(10)°，γ =115.8100(10)°，V =1975.40(17) Å³，Z =1，R1=0.0610，wR2=0.1422，S=1.037。

本发明进一步公开了化合物K(H₂O)₆[H₂N(CH₂CH₂)₂O]₆[CrMo₆O₂₄H₆][V₁₀O₂₈H₂]·5H₂O（1）的制备方法：将Na₂MoO₄·2H₂O（0.146 g，0.06 mmol）溶解10 mL水中，加入HCl调pH值至2.06，继续加入CrCl₃·6H₂O（0.027 g，0.01 mmol)加热煮沸30分钟，NaVO₃·2H₂O（0.158 g，0.1 mmol）溶于10 mL水（调pH值为3）和前溶液混合搅拌加热至沸，加CuSO₄·5H₂O（1.25 g，0.5 mmol），逐滴加入0.436 g吗啉，调节pH=3.5，沸腾搅拌30分钟，过滤，3天后长出橙红色结晶。

附图说明

图1为K(H₂O)₆[H₂N(CH₂CH₂)₂O]₆[CrMo₆O₂₄H₆][V₁₀O₂₈H₂]·5H₂O（1）化合物的分子结构图。

图2为K(H₂O)₆[H₂N(CH₂CH₂)₂O]₆[CrMo₆O₂₄H₆][V₁₀O₂₈H₂]·5H₂O（1）化合物的球棒图。

具体实施方式

一种同多钒酸—杂多铬钼酸簇混合构筑的多酸化合物K(H₂O)₆[H₂N(CH₂CH₂)₂O]₆[CrMo₆O₂₄H₆][V₁₀O₂₈H₂]·5H₂O（1）及其制备方法和条件：取Na₂MoO₄·2H₂O（0.146 g，0.06 mmol）溶解10 mL水中，加入HCl调pH值至2.06，继续加入CrCl₃·6H₂O（0.027 g，0.01 mmol)加热煮沸30分钟，NaVO₃·2H₂O（0.158 g，0.1 mmol）溶于10 mL水（调pH值为3）和前溶液混合搅拌加热至沸，加CuSO₄·5H₂O（1.25 g，0.5 mmol），逐滴加入0.436 g吗啉，调节pH=3.5，沸腾搅拌30分钟，过滤，3天后长出橙红色结晶。此晶体通过X-单晶衍射仪及相应软件测得其结构。在化合物K(H₂O)₆[H₂N(CH₂CH₂)₂O]₆[CrMo₆O₂₄H₆][V₁₀O₂₈H₂]·5H₂O（1）的晶体中包含1个[V₁₀O₂₈H₂]^4-阴离子、1个[CrMo₆O₂₄H₆]^3-阴离子，K⁺阳离子和结晶水分子，K⁺阳离子、阴离子簇和结晶水分子通过静电力和氢键相互连接。[V₁₀O₂₈H₂]^4-阴离子由十个共边的VO₆八面体排列而成，对称性接近D_2h ,，每个钒原子具有变形八面体几何构型，V-O键长范围是0.1608(2)-0.2350(2) nm。[CrMo₆O₂₄H₆]^3-阴离子以Cr为中心，被六个Mo-O八面体包围，属于D_3h对称，其中的氧原子分别为：十二个端基氧（Oc），六个双角顶共用氧（Ob），六个三角顶共用氧（Oa），Mo-O键长范围为：Mo-Oc，0.169~0.174 nm；Mo-Ob，0.193~0.197 nm；Mo-Oa，0.228~0.232 nm。Cr-O键长为0.1962~0.1976 nm。键角数值范围分别为：O-Cr-O，84.5~95.5°；O-Mo-O，70.5~105.8°。

化合物K(H₂O)₆[H₂N(CH₂CH₂)₂O]₆[CrMo₆O₂₄H₆][V₁₀O₂₈H₂]·5H₂O（1）的IR图谱在657.25，16.58和936.48，21.62cm^-1处得强吸收峰是[V₁₀O₂₈H₂]^4-和[CrMo₆O₂₄H₆]^3-多酸阴离子的特征吸收峰，在1107和1450 cm^-1处出现的吸收峰可归结为吗啉的特征吸收。

实施例

取Na₂MoO₄·2H₂O（0.146 g，0.06 mmol）溶解10mL水中，加入HCl调pH值至2.06，继续加入CrCl₃·6H₂O（0.027 g，0.01 mmol)加热煮沸30分钟，NaVO₃·2H₂O（0.158 g，0.1 mmol）溶于10 mL水（调pH值为3）和前溶液混合搅拌加热至沸，加CuSO₄·5H₂O（1.25 g，0.5 mmol），逐滴加入0.6 g吗啉，调节pH=4，沸腾搅拌30分钟，过滤，3天后长出橙红色结晶。此晶体通过X-单晶衍射仪及相应软件测得其结构。

Claims

1.一种钒酸—铬钼酸混合簇多酸化合物，其化学式为K(H₂O)₆[H₂N(CH₂CH₂)₂O]₆[CrMo₆O₂₄H₆][V₁₀O₂₈H₂]·5H₂O，分子量为2772.99。

2.权利要求1所述的钒酸—铬钼酸混合簇多酸化合物，其特征在于：属三斜晶系，空间群P-1，a =12.1334(6) Å，b =13.7471(7) Å，c =14.9689(7) Å，α = 98.1510(10)°，β =110.3880(10)°，γ =115.8100(10)°，V =1975.40(17) Å³，Z =1，R1=0.0610，wR2=0.1422，S=1.037。

3.一种制备权利要求1所述钒酸—铬钼酸混合簇多酸化合物的制备方法，其特征在于：将Na₂MoO₄·2H₂O（0.146 g，0.06 mmol）溶解10 mL水中，加入HCl调pH值至2.06，继续加入CrCl₃·6H₂O（0.027 g，0.01 mmol)加热煮沸30分钟，NaVO₃·2H₂O（0.158 g，0.1 mmol）溶于10 mL水（调pH值为3）和前溶液混合搅拌加热至沸，加CuSO₄·5H₂O（1.25 g，0.5 mmol），逐滴加入0.436 g吗啉，调节pH=3.5，沸腾搅拌30分钟，过滤，3天后长出橙红色结晶。

4.权利要求1所述钒酸—铬钼酸混合簇多酸化合物在药物方面的应用。