3d-s,3d-4f和3d-3d’杂多核柔性双Salamo型配合物的合成、晶体结构与性质研究

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基于二胺与水杨醛衍生物的缩合反应,所得到对称的含四齿N2O2隔室的Salamo型配体,通常用于单核金属配合物的构筑。考虑到酚氧原子的桥接能力,可在这类配体基础上进行官能团修饰,在水杨醛3-位引入甲氧基得到内部为N2O2外部为O4的八齿双隔室配体,成功实现多核配合物的制备与性能开发。一般来说,过渡金属(II)原子(3d=Zn(II),Cu(II)和Ni(II))通常位于N2O2内腔,稀土金属(III)(4f=Ln(III))或碱土金属(II)原子(s=Ca(II),Sr(II)和Ba(II))位于O4外腔。这些杂多核金属配合物因其性质的多样性广受关注。镧系离子通常由于天线效应具有特征的发光性能,其发光带具有较好的分辨能力和较长的发光寿命。将其引入到配合物的构筑中不仅可以合成出3d-4f杂多核配合物,而且可以广泛应用于荧光灯、分析探针、储气、活细胞成像等研究领域。然而,由于Ln(III)原子的配位数高,配位几何形状多变且易受到多种因素的影响,因此金属盐的选择以及反应条件尤为重要。在这里,制备了一种新的更揉曲的双Salamo型十齿三隔室配体H4L,它具有两个相同的N2O2空腔、和一个类似于开链18冠6醚的O6空腔。不同的金属原子由于其半径的大小以及氧的亲和性而处于不同的空腔内,由此制备了一系列的3d-2s、3d-3d’和3d-4f杂多核金属(II/III)配合物:[Cu2Ca(L)(μ2-NO3)2](1),[{Cu2Sr(L)(μ2-NO3)(η~2-NO3)}2]·2Et OH·H2O(2),[{Cu2(L)La(η~2-NO3)3(Et OH)}{Cu2(L)La(η~2-NO3)3}]·2CH3COCH3(3),[{Cu2(L)Ce(η~2-NO3)3(Et OH)}2{Cu2(L)Ce(η~2-NO3)3}2]·4CH3COCH3·Me OH(4),[{Cu2(L)Pr(η~2-NO3)3}2{Cu2(L)Pr(η~2-NO3)3(Et OH)}2]·8Et OH·3CH2Cl2(5),[Cu2Mn(L)(μ2-NO3)2]·3Et OH(6),[Zn2La(L)(μ2-OAc)2(η~2-NO3)]·2CH2Cl2(7)和[Zn2Ce(L)(μ2-OAc)2(η~2-NO3)](8)。通过X-射线单晶衍射确定了以上8个配合物的单晶结构,用物理化学和光谱方法对其结构进行了表征。运用DFT计算和Hirshfeld表面分析对配合物进行了理论分析,此外,对配合物1-8的荧光性质进行了进一步的研究。配合物1:C40H50Ca Cu2N6O19,Mr=1086.02,属于三斜晶系,空间群P-1;配合物2:C72H78Cu4N12O35Sr2,Mr=2100.86,属于单斜晶系,空间群C 2/c;配合物3:C76H82Cu4La2N14O41,Mr=2379.53,属于三斜晶系,空间群P-1;配合物4:C153H168Cu8Ce4N28O83,Mr=4795.94,属于三斜晶系,空间群P-1;配合物5:C159H194Cl6Cu8N28O86Pr4,Mr=5158.07,属于三斜晶系,空间群P配合物6:C40H50Cu2Mn N6O19,Mr=1100.88,属于单斜晶系,空间群P-1;配合物7:C40H42Zn2La N5O17Cl4,Mr=1276.23,属于三斜晶系,空间群P-1;配合物8:C38H38Zn2Ce N5O17,Mr=1107.59,属于三斜晶系,空间群P-1;
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