含Keggin类型多酸单元和2-吡啶甲酸的杂化材料的合成、结构及表征
Fabrication of Hybrid Materials Containing Keggin-Type Polyoxometalates Units and 2-Picolinic Acid: Synthesis, Structures and Properties
作者单位E-mail
曹阳政 江西理工大学化学化工学院, 赣州 341000
嘉兴学院生物与化学工程学院, 嘉兴 314001
吉林大学化学学院, 无机合成与制备化学国家重点实验室, 长春 130012
中国科学院福建物质结构研究所, 结构化学国家重点实验室, 福州 350002 
 
徐昊 嘉兴学院生物与化学工程学院, 嘉兴 314001
吉林大学化学学院, 无机合成与制备化学国家重点实验室, 长春 130012 
 
潘伟 嘉兴学院生物与化学工程学院, 嘉兴 314001
吉林大学化学学院, 无机合成与制备化学国家重点实验室, 长春 130012 
 
曾祥华 嘉兴学院生物与化学工程学院, 嘉兴 314001  
张俊勇 嘉兴学院生物与化学工程学院, 嘉兴 314001 zhangjy@mail.zjxu.edu.cn 
郭海洋 嘉兴学院生物与化学工程学院, 嘉兴 314001  
廖金生 江西理工大学化学化工学院, 赣州 341000 jsliao1209@126.com 
刘遂军 江西理工大学化学化工学院, 赣州 341000 sjliu@jxust.edu.cn 
谢景力 江西理工大学化学化工学院, 赣州 341000
嘉兴学院生物与化学工程学院, 嘉兴 314001
吉林大学化学学院, 无机合成与制备化学国家重点实验室, 长春 130012
中国科学院福建物质结构研究所, 结构化学国家重点实验室, 福州 350002 
 
摘要: 合成了2例基于2-吡啶甲酸(2-PA)和Keggin类型[SiW12O40]4-、[PMo12O40]3-多酸单元的有机-无机杂化材料:H2[(CH34N]6[Cu(2-PA)2(SiW12O402](1)和(H3O)[Cu6(2-PA)9(PMo12O40)(NO3)](2),并用红外光谱以及X射线衍射对其进行了表征。单晶衍射结构分析表明化合物1为单斜晶系,空间群为P21/c,不对称单元中包含1个二价铜离子、2个2-吡啶甲酸配体以及2个Keggin类型[SiW12O40]4-多酸单元并组成零维结构。循环伏安测试表明化合物1在扫速为100 mV·s-1时,3组半波电位分别为-270、-516、-708 mV。化合物2为三方晶系,空间群为R3c,不对称单元中包含2个晶体学独立的二价铜离子并且具有2种不同的配位模式,是含六核簇合物单元的二维网络结构。
关键词: 多酸  2-吡啶甲酸  Keggin类型  晶体结构
基金项目: 国家自然科学基金(No.21771088)、浙江省自然科学基金(No.LY20B010005)、无机合成与制备化学国家重点实验室开放基金(No.2020-9)和结构化学国家重点实验室开放基金(No.20170034)资助项目。
Abstract: 2-Picolinic acid (2-PA) has been integrated with Keggin-type[SiW12O40]4- and[PMo12O40]3- polyoxometalates units to achieve final products:H2[(CH3)4N]6[Cu(2-PA)2(SiW12O40)2] (1) and (H3O)[Cu6(2-PA)9(PMo12O40)(NO3)] (2). These two inorganic-organic hybrid compounds have been characterized by single-crystal X-ray diffraction, infrared spectroscopy and powder X-ray diffraction. Compound 1 crystalizes in monoclinic system with space group P21/c, and the asymmetric unit is composed of one Cu(Ⅱ) ion, two 2-PA ligands and two[SiW12O40]4- Keggin-type polyoxometalate anions. Compound 1 is a zero-dimensional structure. The cyclic voltammogram of 1-CPE(the bulk-modified carbon paste electrode) showed that the half-wave potentials (E1/2=(Ecp+Eap)/2) of Ⅰ-Ⅰ', Ⅱ-Ⅱ' and Ⅲ-Ⅲ' were -270, -516 and -708 mV, respectively, when the sweep speed was 100 mV·s-1. Compound 2 crystallizes in trigonal system with space group R3c, there are two crystallographically independent Cu ions with two kinds of coordination modes in 2 and it is a two-dimensional networks containing hexanuclear clusters.
Keywords: polyoxometalate  2-picolinic acid  Keggin unit  crystal structure
投稿时间:2020-03-08 修订日期:2020-05-15
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曹阳政,徐昊,潘伟,曾祥华,张俊勇,郭海洋,廖金生,刘遂军,谢景力.含Keggin类型多酸单元和2-吡啶甲酸的杂化材料的合成、结构及表征[J].无机化学学报,2020,36(9):1613-1619.
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