王文晶,周 實(shí),崔運(yùn)成*
(1.吉林師范大學(xué) 環(huán)境友好材料制備與應(yīng)用教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,吉林 四平 136000;2.吉林師范大學(xué) 化學(xué)學(xué)院,吉林 四平 136000)
在合成體系中,用于構(gòu)筑配合物的含有雜環(huán)體系的配體種類多樣.混合雜環(huán)化合物包括三唑環(huán)和苯并三氮唑環(huán),因其廣泛的生物、醫(yī)療性質(zhì)和新穎的結(jié)構(gòu)已成為制藥、生物化學(xué)、結(jié)構(gòu)化學(xué)及合成化學(xué)的研究熱點(diǎn)之一[1-7].同時,通過氫鍵和π-π堆積等作用力構(gòu)筑的超分子配合物由于其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)模型和潛在的物理化學(xué)性質(zhì)而受到人們的廣泛關(guān)注[8-10].近年來,以三氮唑衍生物為配體構(gòu)筑的化合物被相繼制備和表征,它們呈現(xiàn)出有趣的結(jié)構(gòu)和新奇的性質(zhì)[11,12].基于此,本文合成了一個由苯并三氮唑和1,2,3-三唑-4,5-二羧酸共同結(jié)晶形成的二維超分子配合物.
單晶結(jié)構(gòu)由Bruker APEX II X-射線單晶衍射儀獲得;C、H和N的含量分析由Perkin-Elemer240型元素分析儀確定.除1,2,3-三唑-4,5-二羧酸(H2tda)外,其它所有試劑均為分析純,用前未經(jīng)純化.
H2tda的合成:將苯并三氮唑加入適量水中,加熱至110℃溶解,然后慢慢向反應(yīng)體系中滴加KMnO4飽和水溶液(約為苯并三氮唑的6倍量),同時控制滴加速度使反應(yīng)維持沸騰,滴加完畢回流至反應(yīng)體系的紫色褪去,過濾,蒸發(fā)部分濾液,然后加入濃鹽酸靜置,有白色粉末狀(H2tda)析出.
圖1 H2tda的合成反應(yīng)
標(biāo)題化合物的合成:將H2tda(1 mmol)與苯并三氮唑(1 mmol)溶解在20 ml甲醇溶液中,在室溫下緩慢蒸發(fā)溶劑,幾天后即可獲得適合單晶衍射測試的化合物(1)的單晶.元素分析實(shí)驗(yàn)值(%):C,43.48;H,2.91;N,30.42.理論值(%):C,43.47;H,2.92;N,30.41.該結(jié)果表明,實(shí)驗(yàn)值與理論計(jì)算值有較好的吻合.
化合物1的詳細(xì)晶體學(xué)數(shù)據(jù)見表1.單晶結(jié)構(gòu)分析表明,該晶體屬單斜晶系,P21/c空間群.化合物的不對稱單元由一個H2tda和一個苯并三氮唑共同構(gòu)成,如圖2.在該晶體結(jié)構(gòu)中,H2tda與苯并三氮唑通過分子間的N—H…O及N—H…N氫鍵相互作用而形成穩(wěn)定的二維超分子結(jié)構(gòu)(N2—H2…O4i1.80,166.2°;N4—H4…O2ii1.82 ,168.8°;N4—H4…O1ii2.52,130.9°;N6—H6…N1iii2.60,134.2°),如圖3.除此之外,H2tda中還存在分子內(nèi)O—H…O氫鍵的相互作用(O3—H3…O2 1.68 ,175.8o),見表2.(1)的發(fā)光及熱穩(wěn)定性等性質(zhì)有待進(jìn)一步研究.
表1 化合物(1)的晶體學(xué)數(shù)據(jù)和結(jié)構(gòu)參數(shù)
圖2 化合物(1)的不對稱單元
圖3 化合物(1)的二維超分子層表2 化合物的氫鍵參數(shù)(?,°)
D—H…Ad(D—H)d(H…A)d(D…A)∠DHAO3—H3…O20.821.682.4941(16)175.8N2—H2…O4i0.941.802.7230(17)166.2N4—H4…O2ii0.931.822.7387(17)168.8N4—H4…O1ii0.932.523.2071(18)130.9N6—H6…N1iii0.932.603.3235(19)134.2
Symmetry codes:(i) -x+2,y-1/2,-z+3/2;(ii) -x+1,-y+1,-z+1;(iii)x,-y+1/2,z+1/2
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