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磺酸的配位化学研究 陈彩虹冯小龙墓璧恋*陈小明 广州中山大学铡试中心、化学系 摘要:在水溶液中合成了磺酸与碱金属、碱土金属和过渡金属的化合物，通过x-射线 单晶结构分析确定了它们的结构。结果表明.磺酸与碱金属和碱土金属直接配位，而与过渡 金属没有配位。当过渡金属被肢基修饰后，磺酸基团可与Cu和‘Cd直接配位。 设计并合成类似粘土和沸石的无机一有机杂化的固体化合物引起了人们广泛的兴趣。其 中，层状的金属一麟酸盐类化合物因其在吸附、催化和离子交换等方面潜在的应用价值得到了 广泛的研究。麟酸墓团(RP03)中的氧原子能与金属原子直接配位，形成二维的-P03MO3P一无 机层，而R基团伸向二维无机层的层间空隙。于是形成了多孔的层状结构。近来，用二麟酸 代替单麟酸与金属配位，形成了一系列三维的柱状化合物。这类化合物具有M,(03P-R- P0)M的通式，其中-POs的氧原子与金属原子配位后，R荃团像柱子似的将邻近的无机层 03P-M-03P撑开。从而产生了多孔的柱状化合物。 尽管磺酸基团 (RSOs})与麟酸基团(RS!叮一)非常相似，但是。关于磺酸与金属的配位 化学研究报道并不多 1〔].我们近期开展了有关的研究工作。用 1,5-蔡二破酸与碱金属和碱 土金属离子 (如Li,Na,k,掩“，Ca,Sr,‘Bar)及第一过渡系金属离子 (如Co,Ni, Cu,Zn)在水溶液中反应.制备了一系列金属的二礁酸盐。这些金属磺酸盐的晶体结构表 明.二确酸的一SO,基团与孩金属离子都能直接配位，形成一SOASO.一无机层，R有机层象柱子似 的将无机层撑开，形成了无机一有机杂化的三维柱状化合物。由于柱与柱之间的空隙太小， 没有包含任何分子2〔3。二徽酸-S0,荃团与碱土金属离子中的S尹，Ball离子也是直接配位形 成三维柱状结构。而I(gIj,call，的配位则有些特殊，血”以水合离子的形式存在，与成酸阴离 子之间通过氢键形成二维层状结构;每个Ca`，与来自四个不同的-Sod基团的四个氧原子直接 配位.此外还与两个水分子配位，二确酸的每个一S0,用其中的两个氧原子以桥联方式与邻近 的Ca直接配位，形成二维网状结构幻〔。 二磺酸-S03基团与上述第一过渡系金属离子没有配位作用，这些金属离子都是以水合离 子的形式存在，磺酸阴离子与水合金属离子通过氮健作用形成二维层状结构。通过改变金属 周围的配位环境，二确酸-SO=荃团可以与金属配位，如Cu与胺形成平面四配位后，-SO，可 以从轴向直接与Cu配位 [31.此外，我们还发现Cd与‘胺四配位后，多种二磺酸 (1,5-蔡 二磺酸.2,6-莱二礁酸，4,4‘一联苯二确酸等)的一SOs也可以与Cd“直接配位4〔]，从而形 成一维链状结构。链与链之间通过氢键作用形成二维网状结构。但是，用同样的胺与 Ni,Z衅形成平面四配位后，-SO,基团并没有从轴向与之直接配位·而是水分子占据了轴向 的两个位盆。由此可见，-SO，基团能否与金属直接配位，除了与金属周围的配位环境有关 外，主要取决于金属本身的性质。只有磺酸与金属形成了牢固的配位键.有机荃团R才有可 能象柱子一样将无机层撑开，从而用来制备潜在的功能化合物。 参考文献 .，1992,201,143-151;b)B.1. 1a)E.J.Kosnic,E.LynnMcClymont,R.A.Hodder,P.J.Squattrito,Inorg.Claim.Acta K0到c,P.J Gundennan,P.J.Squattrito,Inorg.Chem,1994,33,2924-2931.c)A.J.Shubnell,E.J. .匆uattrito,加。心 ChinActa,1994,216,功卜102.d)S.l.Gundennan,P.l.Squattrito,Inorg.Chem.,1995,34,2399--2,406.e)B.I Gundennan,1.D.Kabell,P.J.Squafrito,S.N.Dubey,Inorg.ChinActa.,1997,258,237-246 2J.Cai,C-HChen,C-ZLiao,X-LFeng,X-MChen.