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摘 要

：以4′-( 4-甲苯）- 4,2′:6′,4″-联三吡啶和氯化钴为原料，在DMF溶剂条件下合成了一种新型的Co(II)配合物。通过单晶体X-射线衍射分析对该新型的Co(II)配合物的晶体结构进行了表征。晶体属于三斜晶系, P-1空间群。晶胞参数：a = 8.8567(6) Å,b = 11.9121(9) Å,c = 16.8635(12) Å,α =100.691(2)°,β = 100.577(2)°,γ= 92.164(2) °,and V = 1713.8(2) ų,Z = 1, μ(Mo Kα) = 1.009 mm^{- 1},F(000) = 763,R₁ = 0.0557,wR₂ = 0.1281 [I gt; 2σ( I )]。

关 键 词：Co(II)配合物，晶体结构，4′-( 4-甲苯）- 4,2′:6′,4″-联三吡啶

Abstract: A novel Co(II) complex with 4′-( 4 - methylbenzene）- 4,2′:6′,4″- terpyridine has been synthesized in DMF solution. The crystal structure of the complex has been determined by X-ray diffraction single crystal structure analysis. The crystal belongs to triclinic system, space group P-1. The cell parameters are: a = 8.8567(6) Å, b = 11.9121(9) Å, c = 16.8635(12) Å, α = 100.691(2)°, β = 100.577(2)°, γ = 92.164(2) °, and V = 1713.8(2) ų, Z = 1, μ(Mo Kα) = 1.009 mm-1, F(000) = 763, R₁ = 0.0557, wR₂ = 0.1281 [I gt;2σ( I )].

Keywords：Co(II) complex, crystal structure, 4′-( 4 - methylbenzene）- 4,2′:6′,4″- terpyridine

目 录

1 绪论 3

2 实验部分 4

2.1 试剂和仪器 4

2.2 标题配合物的合成 5

3 结果与讨论 5

3.1 配聚物结构的测定 5

3.2 配聚物的晶体结构 6

结论 11

参考文献 12

致谢 14

1 绪论

自十九世纪末二十世纪初年轻学者Werner A创立配位化学以来^[1]，以有机金属杂化配合物为研究对象，将传统的物理学、化学、材料科学、生命科学与环境科学结合在一起，成为众多学科的结合点^[2,3]。在之后近100年的发展过程中，已经有20多位科学家因为从事与配位化学有关的工作而获得诺贝尔奖。如Werner创建了配位化学，Ziegler和Natta的烯烃聚合催化剂，Wilkeson和Fisher发展了有机金属化学，Taube研究配合物和固氮反应机理，Marcus的电子传递过程等。

金属配合物不仅是无机化学、结构化学重要的研究对象，还因为具有抗癌、杀菌、消炎等生物活性而深受人们的关注^[4,5]。钴作为生命科学中极为重要的生命元素，是生物体内必需的微量元素^[６]，有关钴配合物引起众多学者的关注，进行了很多研究工作^[7~10]。实验表明，钴配合物对绿脓杆菌，金黄色葡萄球菌，八叠球菌及大肠杆菌均有较强的抑菌性能^[11]。随着钴(Ⅱ)配合物的合成及生物活性的深入研究，有望发现新的医药品种，为钴(Ⅱ)配合物的综合利用提供理论依据。

联吡啶类化合物及其类似物是构筑有机-金属杂化超分子化合物的常用有机体，如:1,2-双（4-吡啶）乙烷4,4’-联吡啶等。用这些化合物所制备出来的杂化超分子化合物不但结构多样化，而且性质独特。

联三吡啶的三个吡啶环形成一个大π共轭体系，具有很强的给电子能力，配合物中存在金属到配体的d-π*反馈成键作用，即配合物具有双重键的性质，与大多数金属离子具有很强的成键作用，从而形成稳定八面体结构的配合物^[13]。联三吡啶及其衍生物不仅拥有奇异的结构，可以与各种过渡金属螯合并形成稳定的配合物，还有优良的光、电、磁等方面性质，因此各种联三吡啶衍生物及其金属配位聚合物在超分子化学中也得到了广泛的应用^[12]，并且逐渐成为了配位化学和晶体工程研究的热点之一。

过渡金属配合物一直是科学家们研究的重点，通过选择具有吸电子或供电子的基团置于联三吡啶配体的不同位置，来调节这些联吡啶类配合物的性质，使其朝人们需要的方向发展。自从在70多年前合成2 ,2′:6′,2 ″-联三吡啶以来，人们对它的研究热情越来越高^[1４]。通过对配体的结构进行修饰或金属离子类型的变化可以调控联三吡啶类配合物的光物理性能和电化学性能 ,从而得到多种不同用途的功能化材料及超分子组装体。如：手性联三吡啶配体在对映选择性合成中的应用；通过引入吸电子基团和推电子基团可调节络合物的氧化还原和光物理性质,吸电子基团可以提高络合物室温下的发光效率等。

　　目前,化学家不但可以利用各种各样的方法高产率地合成单核联三吡啶配体,而且还可以在吡啶环的不同位置引入一系列的取代基 ,更值得一提的是结构复杂多样化的多核联三吡啶衍生物也得以合成。由于联三吡啶配体与过渡金属离子有形成较强的金属-配体反馈键(d-p*)的能力,因此，对许多过渡金属离子来说，联三吡啶及其衍生物具有很高的亲和性^[15,16],这类配体极容易和低价态的过渡金属离子配位^[17]。与其它络合物做比较,联三吡啶及其衍生物具有独特的磁、光物理和电化学性质,而且在某些特定的条件下配位键是可逆的^[18]。另外,通过修饰联三吡啶配体的结构和改变金属离子的种类,可以方便地调控络合物的光物理及光化学性质。因此利用这些特性设计与合成具有新颖结构和优异性能的功能化材料是极其重要的,如光化学纳米器件、信息存储、分子开关和太阳能电池等功能化材料的研究^[18]。

联三吡啶配体及其络合物在许多领域的应用性研究是以合成包含各种不同取代基的衍生物为前提和基础的。吡啶基取代三联吡啶类配体的种类繁多，既有螯合能力的2，2’:6’,2’’-三联吡啶，又有桥联作用明显的3，2’:6’,3’’-三联吡啶和4，2’:6’,4’’-三联吡啶。由此可见,发展高效、简便、实用并且合成在联三吡啶不同位置中引入各种取代基的配体具有十分重要的意义。设计与合成结构新颖、性能优异的配位聚合物对配位化学与晶体工程学领域更是有着不容小觑的作用。但是，有关联三吡啶配体研究的报道中，对于其合成方法的研究文献仍然十分有限而且产率普遍较低。目前，配位聚合物的合成方法通常包括溶液法、扩散法（包括气相扩散、液层扩散和凝胶扩散)和水热合成法等。近年来,随着这类化合物在材料科学、超分子化学、分子生物学以及纳米科学等领域的深入研究,联三吡啶配体合成的方法学也越来越丰富^[19]。迄今为止,人们已经开发出了许多联三吡啶配体的合成方法,不同方法所合成的目标化合物的产率差别较大 ,分离的难易程度也不尽相同。2，2’:6’,2’’-三联吡啶是三联吡啶类配体中使用最为广泛的一种，早在20世纪30年代，Burstall和Margan就成功地合成和分离出来三联吡啶^[20]。但是，在形成配位化合物的时候，2，2’:6’,2’’-三联吡啶存在一个很大的缺点，即是由于该配体的配位模式过于单一，因此经常表现出顺式-顺式和反式-顺式两种配位结构，这使得该配体在构筑配合物的应用上受到很大的局限。基于此，本文选取4′-( 4-甲苯）- 4,2′:6′,4″-联三吡啶与过渡金属钴发生反应，合成了一种新的钴（II)联三吡啶配合物，对该配合物结构进行了分析并初步探讨了一些性质并使得该类联三吡啶在配位聚合物的合成中得到应用。

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