稀土配位聚合物(三)：朝着明确定义的客体分子组装封装

1 创新点： 配合物金属中心在有九个协调的几何形状，而在所有其他金属中心配位聚合物的八个协调。聚合物包括镧一维链（三）苯甲酸封装氢键的HBen•••4,4'-

BPNO•••HBen相互作用形成的间隙装配。另外四配位聚合物有相同的一般组成，具有立体状结构，它封装在间隙苯甲酸分子蜂窝。同构[{稀土（Ben）3（4,4'-

BPNO）（水）2}•HBen] n，其中稀土镧，铕，钆，铽协调，从金属到类似的反

应制备聚合物4,4'- BPNO 1:1有八个协调扭曲的金属中心四周反棱柱的几何形状和能形成一维通道的结构有中性苯甲酸分子封装。表现出强烈的复杂的固态，铀（三）配合红色发光特性的排放。磁化率揭示了钆（Ⅲ）离子弱的反铁磁相互作用。

研究展望： 七个新的稀土配位聚合物（1-7）与4,4'联吡啶- N,N' -二氧化碳作为辅助配体和阴离子配体的苯甲酸作为编制及特点离子。该结构表示混合苯甲酸/ 4,4'配位聚合，BPNO -稀土（三）不同维度的阵列。苯甲酸封装氢键相互作用形成的间隙封装结构可以封装不同的稀土化合物，从而形成不同的配合物。稀土倾向于采取高配位数使得F块金属离子对配位聚合物的设计有吸引力的。因此，稀土配位聚合物可以采用各种新的和不同寻常的网络拓扑结构，由于磁催化，以及发光性能，使他们具有更加重要的研究价值。

文章结构：  摘要  关键词  简介  试验段  结果与讨论  结论

正文： 稀土配位聚合物（三）：朝着明确定义的客体分子组装封装 Rupam Sarma, Himangshu Deka, Athanassios . Boudalis, and Jubaraj B. Baruah化学系，印度高哈蒂技术研究所，高哈蒂781 039，印度阿萨姆邦。 材料科学研究所，克斯尔，15310 Aghia Paraskevi Attikis，分类号：10.1021/cg101432k

出版日期（网络）：2011年1月11号 版权所有©2011年美国化学学会

摘要 2

一个稀土（Ⅲ）配位聚合物系列 [{镧（Ben）3（水）2}•（4,4'- BPNO）0.5•HBen•二甲基甲酰胺] n的（1），[{铈（Ben）3（4,4'- BPNO）（水）2}•二甲基甲酰胺] n的（2），[铽（Ben）3

（4,4'- BPNO）0.5（水）] n的（3），[{稀土（Ben）3（4,4'- BPNO）（水）2}

•HBen]2 [稀土镧=（4），富集铀（5），钆（6），铽（7）]的合成，结构表征（如Ben=苯甲酸）; HBen=苯甲酸，4,4'- BPNO= 4,4'-联吡啶，N'-二氧化硫氮;

二甲基甲酰胺=二甲基甲酰胺）。 1，金属中心在有九个协调的几何形状，而在所有其他金属中心配位聚合物的八个协调。聚合物1包括镧一维链（三）苯甲酸封装氢键的HBen•••4,4'- BPNO•••HBen相互作用形成的间隙装配。2和3的聚合物配合八个节点平方米周围的金属反棱柱的几何形状。另外四配位聚合物4-7有相同的一般组成，具有立体状结构，它封装在间隙苯甲酸分子蜂窝。复杂5（固体）表现出强烈的红色发光铕（Ⅲ）的排放特性。6磁化率揭示了钆（Ⅲ）离子弱的反铁磁相互作用。

关键词 稀土（Ⅲ）配位聚合物 苯甲酸 磁催化 发光性能 X -射线晶体结构

简介 过渡金属离子的配位聚合物研究，但常常是后过渡金属频率较低者。（1）可以扩大他们的稀土配位数高达10或12，并预期会导致不寻常的和前所未有的结构，因为这种协调的灵活性。（2）稀土配合物（Ⅲ）与八、九在金属中心的协调，以及建立（3）这些复合物可以采用不同的几何形状。例如，七协调复杂的可以有一个封顶八面体构型或五边形双锥几何;另一方面，一个8平方米的协调复杂的可以采取反棱柱，三角十二面体的几何形状，或双帽三角棱柱结构类型。（4）因此，从这种配位聚合物所产生的任何几何图形将有大小和形状不仅取决于重复基序之间的互联单位，而且对协调环境。虽然对芳香氮氧化物稀土配合物与20世纪60年代初期间提供一些报告，结构研究是稀少.（5）由Karaghoulietal

研制的复杂[镧（2,2'- BPNO）4]（氯酸）3是镧系元素的结构特点（三）N -氧化物复杂的一个例子。（6）最近，稀土配位聚合物的多齿配体采用数字实例出现在文献中。（7）稀土倾向于采取高配位数使得F块金属离子对配位聚合物的设计有吸引力的。因此，稀土配位聚合物的可以采用各种新的和不同寻常的网络拓扑结构，并吸引他们的重要利益，由于磁催化，以及发光性能。（8，9）关于 3

以芳香族N -氧化物的配体稀土协调网络报告数也出现在文献中。（10a）各种二维（平面）稀土协调了3,5-二（3 -吡啶基- N -氧化物）-4 -氨基- 1,2,4 -三唑的案例最近有报道。（10b)衍生聚合物聚合物{[镧（μ- L）2L（水）2]（CF3SO3）

3} n的（L=二（4-吡啶基）乙烷，氮，N'-二氧化物）表现出三维（3D）的阳离子协调框架{[镧（μ- L）的2L（水）2] 3+的封装不协调（CF3SO3)-反阴离子.（10c）三维配位聚合物可预先准备[V6O13{（OCH2）3C（NHCH2C6H4- 4 -CO2} 2] 4 ，4,4'-联吡啶氮，N'-二氧化钛，和Tb（III）离子是一种催化剂氧化反应。（10d）借在芳香族N -氧化物含稀土=化学这些多功能物质灵感（III）配合，我们研究了稀土=配位聚合物的合成（III）苯甲酸（稀土=镧，铈，铕，钆，铽）与4,4'联吡啶- N，N'-从一锅法多元二氧化碳反应理解中央金属离子作用，其结构和化学计量。七个共配位聚合物合成，其中每一个都是由传统的光谱特征以及单晶和粉末X射线衍射技术。

实验部分 合成[{镧（Ben）3（水）2}•（4,4'- BPNO）0.5•HBen•二甲基甲酰胺] n的（1） 一苯甲酸溶液（1.5 mmol，0.183克）在甲醇（15毫升）镧（Ⅲ）醋酸水合物（为0.5 mmol，0.158克）被添加进来，搅拌10分钟，这个反应混合物4,4'

联吡啶- N，N'-二氧化碳水合物（0.25 mmol，0.047克）被添加在室温下搅拌不变，由此产生的沉淀物溶解，加水（5毫升）。三毫升加入二甲基甲酰胺的混合物和再搅拌30分钟，解决的办法是在室温下保持站立，块形无色晶体出现后7

天，并在空气中干燥。纯结晶复杂的产量被认为是“70％（以镧为基础），红外光谱（KBr压片，cm - 1处）：3431（bs）等，1660（s）和1625（米），1592（米），1542（s）和1522（米），1477（宽），1408（s）和1276（米），1219（米），1184（米），843（米），722（s）和712（s）。对C36H36LaN2O12

进行元素分析计算发现：C，52.41%;H，4.47％。

合成[{铈（Ben）3（4,4'- BPNO）（水）2}•二甲基甲酰胺] n的（2） 一苯甲酸钠溶液（1.5 mmol，0.216克）在甲醇（15毫升），铈（Ⅲ）六水合硝酸（为0.5 mmol，0.217克）添加和搅拌10分钟。由此产生的沉淀物溶解，除了二甲基甲酰胺（3毫升）和水（5毫升）。然后，4,4'-联吡啶- N，N'-二氧化碳水合物的甲醇（为0.5 mmol，0.094克）（5毫升）溶液加入上述混合物连续搅拌约30分钟。由此产生的溶液过滤，留下静置在室温。黄色针状晶体的X射线分析了适合于生产由5天缓慢蒸发溶剂。纯结晶复杂的产量被认为是>70％（以CE为基础）。红外光谱（KBr压片，cm - 1处）：3430（bs）等，1661（s）和1594（s）和1550（s）和1473（米），1402（s）和1259（宽），1230（s）和1181 （米），1100（宽），1068（宽），1025（宽），838（s）和718（s）和670（米）。元素分析、计算。对C34H34CeN3O11进行元素分析和计算，发现：C，50.45％;H，4.21％。 合成[铽（Ben）3（4,4'- BPNO）0.5（水）] n（3） 三是在复杂的合成类似这样复杂的程序1，除了使用的铽（Ⅲ）醋酸作为金属源水合物。纯块晶体的X射线分析了适用于收集后约6天，在空气中干燥。纯结晶复杂的产量被认为是>70％（对TB计算）。红外光谱（KBr压片，cm - 1处）：3337（体重），1604（s）和1560（s）和1522（s）和1492（宽），1482（米），1427（s）和1408（s）和1245 （s）和1190（宽），1069（宽），1023（宽）， 4

847（s）和720（s）和691（米），683（米）。对C26H21NO8Tb进行分析计算发现：C，49.54;H，3.62％。 合成[{镧（Ben）3（4,4'- BPNO）（水）2}•HBen] n（4） 同样的合成过程，对于复杂的，除了1这里用的金属/ 4,4'- BPNO比为1:1。晶体衍射的质量后，收集4天左右，在空气中干燥。纯结晶复杂的产量被认为是>65％（以镧为基础）。红外光谱（KBr压片，cm - 1处）：3437（bs）等，1590（米），1544（s）和1476（s）和1408（s）和1219（s）和1185（米），1071（宽），835 （s）和724（s）和552（米）。对C38H33LaN2O12进行元

素分析发现：C，53.81，氢，3.95％。 合成[{铕（Ben）3（4,4'- BPNO）（水）2}•HBen] n（5） 复杂5合成了一个类似的程序为4个，但使用复杂的铕（Ⅲ）醋酸水合物作为金属源。收集晶体衍射质量7天之后，在空气中干燥。纯结晶复杂的产量被认为是>70％（基于浓缩铀）。红外光谱（KBr压片，cm - 1处）：3368（bm），1591（s）和1548（s）和1475（s）和1412（s）和1321（宽），1241（s）和1218（s）和1185 （米），1071（宽），1025（宽），841（s）和723（s）552（宽）。 合成[{钆（Ben）3（4,4'- BPNO）（水）2}•HBen] n（6） 6是相同程序合成的，但相对复杂。这里除了4钆（三）醋酸水合物被用来作为金属源。晶体衍射质量收集后5天，在空气中干燥。纯结晶复杂的产量被认为是>70％（基于国标）。红外光谱（KBr压片，cm - 1处）：3233（BS）等，1700（bm），1591（S）和1551（S）和1476（米），1414（S）和1217（S）和1184（米），1072 （宽），839（米），835（米），724（s）。 合成[{铽（Ben）3（4,4'- BPNO）（水）2}•HBen] n（7） 同样的合成过程，对于复杂的是，除了3这里使用的金属/ 4,4'- BPNO比为1:1。纯块晶体的X射线分析后收集了适合于6天，在空气干燥。纯结晶复杂的产量被认为是>70％（对TB计算）。红外光谱（KBr压片，cm - 1处）：3239（BS）等，1699（bm），1591（S）和1552（S）和1476（米），1414（S）和1216