原位[2+3]环合成法制备四唑化合物、结构及荧光性质
A Family of Tetrazole Compounds Formed Through in situ [2+3] Tetrazole Ligand Synthesis, Structures and Fluorescent Properties
作者单位E-mail
谭育慧 江西理工大学冶金与化学工程学院, 赣州 341000 tyxcn@163.com 
熊剑波 江西理工大学冶金与化学工程学院, 赣州 341000  
黄珺 江西理工大学冶金与化学工程学院, 赣州 341000  
高继兴 江西理工大学冶金与化学工程学院, 赣州 341000  
徐庆 江西理工大学冶金与化学工程学院, 赣州 341000  
于银梅 江西理工大学冶金与化学工程学院, 赣州 341000  
王艳 江西理工大学冶金与化学工程学院, 赣州 341000  
杨斌 江西理工大学冶金与化学工程学院, 赣州 341000  
舒庆 江西理工大学冶金与化学工程学院, 赣州 341000  
唐云志 江西理工大学冶金与化学工程学院, 赣州 341000  
摘要: 利用氰基吡啶(4-氰基吡啶和3-氰基吡啶)与稀土硝酸盐作用(Ln=Nd,Eu,Yb),通过原位[2+3]环加成反应合成得到了4个稀土四唑离子型化合物,Ln(H2O)8·3(p-TPD)·2(p-HTPD)·7H2O),(Ln=Nd(1),Eu(2),Yb(3)),p-TPD=4-tetrazoylpyridine,p-HTPD=protonated 4-tetrazoylpyridine)以及Ln(H2O)8·3(m-TPD)·6H2O(m-TPD=3-tetrazoylpyridine,Ln=Yb(4)).X-射线单晶结构分析显示,在配合物1~4中,稀土金属离子与配体分别处于不同的两层,[Ln(H2O)8]3+结构单元与p-TPD以及水分子通过氢键作用形成阳离子层(A层),同时p-TPD与p-HTPD通过π-π堆积与氢键作用形成阴离子层(B层).固态荧光分析表明,配合物1,2,4在405、400、494 nm处出现了最大强度的发射峰值;而配合物3在618、592及462 nm出现了最大强度的发射峰值。热重分析表明配合物1~4在70~120 ℃范围内有1个失重,而在180~220 ℃范围内配合物开始分解。
关键词: 四唑化合物  镧系元素  荧光性质  晶体结构
基金项目: 国家自然基金(No.21261009)江西省科技厅科技支撑计划研究项(20133BBE50020)国家863计划项目(2012AA061901)江西省教育厅科研项目(GJJ13434)和江西理工大学博士启动基金(JXXJBS13003)资助项目。
Abstract: Hydrothermal reaction of 4-cyanopyrine (or 3-cyanopridine) and NaN3 in the presence of Lewis acid lanthanide nitrate (Ln=Nd, Er, Yb) offers a serial of interesting ionic compounds Ln(H2O)8·3(p-TPD)·2(p-HTPD)·7H2O), (Ln=Nd(1), Eu(2), Yb(3)) p-TPD=4-tetrazoylpyridine, p-HTPD=protonated 4-tetrazoylpyridine) and Ln(H2O)8·3(m-TPD)·6H2O (m-TPD=3-tetrazoylpyridine, Ln=Yb(4)). Single-crystal X-ray structure determination shows that all the compounds 1~3 exhibit ionic layer structure in which the vertical spread p-TPD groups and the central metal cation [Ln(H2O)8]3+ constructed the cationic layer (A layer) through the hydrogen bonds among the p-TPD groups and coordinated water molecules and the co-crystallized water molecules, part of the p-TPD and p-HTPD groups arrange along the zonal orientation formed the anionic layer (B layer) via π-π stacking and hydrogen bonds. Compound 4 shows the similar ionic layer structure as compounds 1~3. The solid-state fluorescence spectra of crystalline samples for 1~3, and 4 indicate their maximal emission peaks occur in 405, 400 and 494 nm respectively, while compound 2 emits near-infrared luminescence with maximal emission peaks 618, 592 and 462 nm at room temperature. Thermo-gravimetric analysis(TGA) data shows all the compounds have a weightloss around 70~120 ℃ and start decomposition around 180~220 ℃.
Keywords: tetrazole compounds  lanthanide  fluorescent properties  crystal structure
投稿时间:2013-08-19 修订日期:2014-02-11
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谭育慧,熊剑波,黄珺,高继兴,徐庆,于银梅,王艳,杨斌,舒庆,唐云志.原位[2+3]环合成法制备四唑化合物、结构及荧光性质[J].无机化学学报,2014,30(7):1621-1628.
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