若干多钒硼酸盐簇合物的光谱研究.pdfVIP

第 25 卷 ，第 3 期 光 谱 学 与 光 谱 分 析 VOI . 25 ， NO . 3 ， pp369 373 2 0 0 5 年 3 月 SpectrOscOpy and SpectraI AnaIysis Oarch ， !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 2005 若干多钒硼酸盐簇合物的光谱研究 张汉辉1，2，林志华1，黄长沧1，2，王永净1，孙巧珍1， 陈义平1，吴小园1，2，孙瑞卿1，曹彦宁1 1. 福州大学化学系，福建 福州 350002 2. 中国科学院物构所结构化学国家重点实验室，福建 福州 350002 摘 要 合成了具有［（ VO ） 12 O 6 B 18 O 42 ］簇骼的 4 种新颖的多钒硼酸盐簇合物：（ enH 2 ） 6 H 3 ［（ VO ） 12 O 6 B 18 O 42 ］· 13H 2 O （ 1 ），［ Ni （ en ） 2 ］ 6 H 3 ［（ VO ） 12 O 6 B 18 O 42 ］· 8H 2 O （ 2 ），［ Cu （ en ） 2 ］ 5 H 3 ［（ VO ） 12 O 6 B 18 O 42 ］［ B （ OH ） 3 ］ 2 · 16H 2 O （ 3 ）和 （ enH 2 ） 4 Na 4 H 3 ［（ VO ） 12 O 6 B 18 O 42 ］· 8H 2 O （ 4 ）。通过 FTIR ， UV Vis DRS 和荧光光谱等手段对其进行了研究，探讨了 结构和性能的关系。其中，化合物（ 1 ）含有［（ VO ） 12 O 6 B 18 O 42 ］的分立结构，环状 B 18 O 42 通过 8 个 B —（ ! 3 — O ）— V 键被两个 V 6 O 18 簇夹在中间；而化合物（ 2 ）是在（ 1 ）的基础上，由 6 个［ Ni （ en ） 2 ］各自通过两个 Ni —（ ! 3 — O ）— B 与 B 18 O 42 的桥氧配位形成另一类新的分立型结构；化合物（ 3 ）和（ 4 ）的［（ VO ） 12 O 6 B 18 O 42 ］构筑单元间分别通过 ［ Cu （ en ） 2 ］2 + 和无机 Na + 离子桥联形成二维层状结构。多钒硼酸盐簇合物的特征振动频率和这些化合物的结 构相关； UV Vis DRS 表明，在 205 和 260 nm 附近出现金属氧簇化合物的荷移跃迁；用 310 nm 光激发，在约 415 nm 处能引起由 O ! OO 的荧光发射，同时还研究了其荧光寿命。 主题词 金属氧簇；多钒硼酸盐；晶体结构；光谱分析 中图分类号： O644.1 文献标识码： A 文章编号： 1000 0593 （ 2005 ） 03 0369 05 收稿日期： 2003-09-06 ，修订日期： 2003-12-26 基金项目：福建省自然科学基金（ E0110013 ）、福建省科技三项基金（ K02028 ）和结构化学国家重点实验室基金资助 作者简介：张汉辉， 1947 年生，福州大学化学系教授，博士生导师 金属氧簇化合物由于在催化、离子吸附、电子导体和抗 病毒等领域具有潜在的应用前景，近年来引起相关领域科学 家的注意与兴趣［1，2］。我们曾对具有 Keggin 结构的多元杂多 化 合 物［3，4］ 和 具 有 ［（ PO 4 ） 4 OO 6 O 15 ］12 - 簇 骼 或 ［（ PO 4 ） 2 OO # 5 O 15 ］6 - 簇骼等有机 磷钼酸盐簇合物［5 10］的结构和 光谱进行了研究。本文涉及的多钒硼酸盐簇合物，是既含钒 氧基团又含硼氧基团的另一类新型金属氧簇化合物。由于许 多钒酸盐和硼酸盐化合物的晶体具有良好的非线性光学性 能，将钒酸盐和硼酸盐的优异性能结合起来，利用有机分子 作为模板剂和结构定向剂，有可能开发出一类新型的硼钒酸 盐簇合物［11］。通过高温固相合成方法，可以得到许多简单的 钒硼酸盐，如 Na 3 ［（ VO 3 ） 2 （ B 3 O 5 ）］［12］， Na ［（ VO 3 ） 2 （ BO ）］［13］， Na 3 ［ B 6 O 9 （ VO 4 ）］［13］，（ Li ! V 1 - ! ） 3 BO 5 ［ 14 ］和 Ni 2 VO 2 BO 3 ［ 15 ］等。在 报道的为数不多的多钒硼酸盐中， V 的数目常见有 6 和 12 ， 而硼的数目则有多种，如具有典型 V 6 B 20 结构的 Rb 4 ［（ VO ） 6 ｛ B 10 O 16 （ OH ） 6 ｝ 2 ］- 簇合物［16］及具有 V 6 B 22 的［ enH 2 ］ 4 ［ enH ］ 2 ［ V 6 B 22 O 53 H