含苯并咪唑半刚性三脚架配体及其过渡金属配合物的合成和结构研究.docVIP

 含苯并咪唑半刚性三脚架配体及其过渡金 属配合物的合成和结构研究# 5 10 15 20  摘 要 ： 本 本 文 合 成 了 一 个 含 苯 并 咪 唑 基 团 的 半 刚 性 三 脚 架 配 体 ENTB （N-[N-(carboxyethyl)benzimidazol-2-ylmethyl]-N,N-bis(benzimidazol-2-ylmethyl)amine）。 将 其与过渡金属盐进行超分子自组装，得到了三个不同的超分子配合物。通过 X 射线单晶衍 射得到这三个超分子配合物的晶体结构，分别呈现一维链、M2L2 二元环和 M4L4 四元环结构。 其中的半刚性三脚架配体 NTB 由于其三个支脚上苯并咪唑基团不同的偏转，可以呈现出风 扇型、钳子型等不同的空间构型，从而使得合成的配合物存在多种结构模式。同时，过渡金 属阳离子半径大小对于配合物的配位模式和最终结构具有重要影响。 关键词：结构化学；三脚架；自组装 Synthesis and structural characterization of a semi-rigid tripodal ligand and its transition metal complexes PAN Mei, WANG Zi (School of Chemistry and Chemical Engineering, Sun Yat-sen University, GuangZhou 510275) Abstract: In this paper, a semi-rigid tripodal ligand ENTB(N-[N-(carboxyethyl)benzimidazol-2 -ylmethyl]-N,N-bis(benzimidazol-2-ylmethyl)amine is synthesized and coordinated with transition metal salts. Three supramolecular complexes are assembled, with 1D chain, 0D M2L2 and M4L4 structures, respectively.The fan-like or pincer-like conformations of the ligand and size of the metal centers have essential effect in the final supramolecular structures of the compound. Keywords: structural chemistry; tripodal ligand; self-assembl 25 0 引言 自从超分子化学研究者的先驱法国化学家莱恩教授在 1987 年诺贝尔奖演讲中明确提出 【1】 。二十多年的发展中，新奇配位超分子的设计合成引起了众多科学研 究者的浓厚的兴趣。目前，科学工作者的兴趣不单单是对于全新结构配合物的合成，而且很 30 【2-4】 近些年晶体工程的发展佐证了可以通过选择不同的金属离子以及不同的配体或客体分子定 【2】 。但是，想要精确的预测并合成出 【5】 。因此，对于自组装影响因素的系统性的研究就显 得尤为重要。半刚性三脚架配体及其衍生物因为其与金属配位方式的稳定性与多变性、配体 35 【6】 。 半刚性三脚架配体 NTB 由于其三个支脚上苯并咪唑基团不同的偏转，可以呈现出风扇 型、钳子型等不同的空间构型，从而使得合成的配合物存在多种结构模式。在本文中，通过 对 NTB 进行修饰，在其一脚不对称的引入丙酸基团，合成出拥有半柔性和多配位点羧酸基 团的配体 ENTB，与过渡金属进行组装，得到具有不同构型的超分子配合物。 -1-  40  1 实验部分 1.1 药品和仪器 实验所使用的所有药品和试剂均为市售商品或实验室自制（已表征），未作进一步纯化 【7-9】 。晶体结构的测定是选用合适尺寸，表面光洁的晶体， 在 OXFORD CCD Gemini 衍射仪上，以石墨单色化的 Mo-Kα 射线或 Cu-Kα 射线在 293K 或 45 50 55 60 65 者 150K 收集衍射数据，经 SADABS 程序或 PACKABS 程序对数据进行吸收校正后，以可 观测的独立衍射点进行结构计算。结构在 PC 机上采用直接法或者帕特森法，用 SHELXL-PC 程序包解出，以差值傅里叶合成法定出非氢原子坐标，并以各向异性热参数用全矩阵最小二 乘法对其进行修正，氢原子坐标只参与结构因子计算，不参与修正。 1.2 配合物的合成 [Mn(ENTB)(CF3SO3)2] (1