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苯并三氮唑、Cr(Ⅲ)和磷钨酸构成的无机-有机杂化化合物的合成与性质

2022-06-17 来源:六九路网
第47卷第2期 2O15年6月 东北师大学报(自然科学版) Journal of Northeast Normal University(Natural Science Edition) Vol-47 No.2 June 2015 [文章编号31000—1832(2015)02—0083—05 [DOI]10.16163/j.cnki.22—1123/n.2015.02.017 苯并三氮唑、Cr(HI)和磷钨酸构成的无机一有机 杂化化合物的合成与性质 杨艳艳 ,王新龙 ,曲小姝 ,刘树萍。 (1.吉林化工学院化学与制药工程学院,吉林吉林132073; 2.东北师范大学化学学院,吉林长春130024; 3.哈尔滨商业大学旅游烹饪学院,黑龙江哈尔滨150076) [摘要]合成了一种无机一有机杂化多酸化合物ECr(H。0) ]{-BTA]。EP。W。 0 ]・12H O (BTA一苯并三氮唑).采用X射线单晶衍射、元素分析、红外光谱、热重分析和XRD分析对该 晶体的结构进行了表征.结果表明:该晶体属于六方晶系,P-62c空间群;晶胞参数a— 1.674 36(5)nm,6一l_674 36(5)nm,c一3.121 55(14)rim,1,一120(10)。,V= 7.578 8(5)nm。,Z一1,F(000)一5 543.43,R1—0.052 4,wR2—0.096 5.在该晶体结构中,带 负电荷的多阴离子簇、质子化的苯并三氮唑分子、cr。 和水分子在分子中交替排列.电化学实 验证明,该化合物对NO 具有良好的电催化性质. [关键词] 磷钨酸;晶体结构;无机一有机杂化材料 [中图分类号]O 61 [学科代码] 150・10 [文献标志码]A 多金属氧酸盐(简称多酸)由于其独特的分子结构及性质,使其在无机化合物合成及设计结构新颖 的功能化合物领域受到人们广泛关注[1。].常用的合成方法是采用过渡金属及含氮配体在水热或常温条 件下修饰多酸簇 。].目前,已有大量的无机一有机多酸化合物被合成出来,而利用苯并三氮唑类配体来 构筑多酸基有机一无机杂化化合物的研究则相对较少 .本文采用常温水溶液合成方法,合成了由 Dawson结构[P。w 。o 。]。一多金属簇、质子化的苯并三氮唑分子、水分子配位的Cr抖构筑的磷钨酸盐化 合物,并采用X射线单晶衍射、元素分析、红外光谱、热重分析和XRD分析对其进行了结构表征.结果 表明,由于质子化的苯并三氮唑分子和杂多阴离子在化合物中存在较强的氢键和 丌堆积作用,并且通 过这种作用形成一种无机一有机超分子杂化材料.通过电化学研究证明,该化合物对No 具有良好的电 催化性质. 1 实验部分 1.1试剂与仪器 试剂:所用试剂均为分析纯;K P W O ・14H O根据文献方法合成并经红外光谱验证. 仪器:Perkin—Elmer2400CHN元素分析仪(美国);PLAS2MA SPEC(I)ICP发射光谱仪(美国); Alpha Centaure FT/IR红外光谱仪(美国),KBr压片;Brucker SMART—CCD X射线单晶衍射仪 (Mo K ,德国);CHI 660电化学工作站;日本理学公司D/max-m C自动x射线仪. [收稚日期]2014—04—14 [基金项目]国家自然科学基金资助项目(21301041);吉林省科技发展计划项目(201201105,201215171) [作者简介]杨艳艳(198l一),女,博士,副教授;曲小姝(1974一),女,博士,副教授,主要从事多酸化学研究 86 东北师大学报(自然科学版) 第47卷 生变化,阴极峰向更负的方向移动,而对应的阳极峰向更正的方向移动. 图7b给出了标题化合物在不同浓度NO[水溶液中的电催化性质曲线,随着NO[浓度的增大,标 题化合物的4个还原峰都升高,相应的氧化峰电流减小,并且校正后的电流与水溶液中NO 的浓度成 线性关系.可见标题化合物对NOz-有电催化活性作用. E/mV E/mV 图7标题化台物不同扫速下的循环伏安曲线(a J和对N0f电催化性质曲线(bl 3 结论 常温水溶液体系中,合成了苯并三氮唑修饰的磷钨酸化合物[Cr(H O) ][-BTA]3[P。W O ]・ 12HzO(BTA:苯并三氮唑),标题化合物中Dawson结构的多阴离子簇和带有相反电荷的质子化的苯 并三氮唑分子和Cr。 在静电引力作用下排列,质子化的苯并三氮唑分子在空间形成矿丌堆积,多阴离子 簇和质子化的苯并三氮唑分子和Cr3 连接在一起,在空间通过氢键形成三维的超分子网络结构.显然, 在构筑配合物超分子结构的过程中,氢键和矿 堆积起了决定性作用.此外,电化学实验证明,该化合物 对N0 具有良好的电催化性质. [参 考 文 献] [1]POPE M T.Heteropoly and isopolyoxometalates[M].New York:Springer Verlag Berlin Heidel Berg,1983:23—25. [2]HAGNMAN P J,HAGNMAN D,ZUBIETA J.Organic inorganic hybrid materials:from simple coordination polymers to organodiamine—templated molybdenum oxides[J].Angew Chem lnt Ed,1999,38(2):638—2684. [33 xu I ,LU M,XU B,et a1.Towards main—chain—p0lyoxometalate_c0ntaining hybrid polymers:a highly efficient approach to bifunctionalized organoimido derivatives of hexamolybdates[J].Angew Chem Int Ed,2002,41(21):4129—4132. [4]史振雨,张哲宇,彭军.3,5-吡淀、羧酸、Cu(I)和偏钨酸构成的有机一无机杂化化合物的合成与结构研究[J].东北师大学报:自 然科学版,2013,45(3):88—91. [5] YU K,ZHOU B B,YU Y,et a1.A new 0rganic-inorganic hybrid layered molybdenum(V)cobalt phosphate constructed from [Hz4(Mo16032)Coil(P04)24(OH)4(c5H4N)2(H20)6] wheels and 4,4'-bipyridine Linkers[J].Inorg Chem,2011,5O: 1862—1867. [6] zHU M,PENG J,PENG H J,et a1.A new 3D transition-metal complex-templated framework based on Wells—Dawson polyoxometalate and copper(I)一pyrazine moieties[J].1norg Chim Acta,201 l,307:260—264. [7]ZHANGC D,LIU S X,SUN C Y,et a1.Assembly of organic inorganic hybrid materials based on Dawson-type polyoxometalate and multinuelear copper phen complexes with unique magnetic properties[J3.Cryst Growth Des,2009,9:3655—3660. [8] WANG X,WANG Y F,LIU G C,et a1. Novel in0rganic_organic hybrids constructed from multinuclear copper cluster and Keggin polyanions:from 1D wave—like chain to 2D network[J].Dalton Trans,40:9299—9305. [93 HAN Z B,WANG X L,WANG L,et a1.Synthesis,eleetrocatalytic properties and crystal structure of a new organic—inorganic hybrid constructed from dodecamolybdophosphoric acid and benzotriazole[J].Chem Res Chin Univ,2003,19:127—131. [1o]WANG X I ,LI J,TIAN A X,et a1.A new compound based on preyssler-type P5W3o anion modified by CoII and flexible bis (benzimidazole)ligand[J].Inorg Chem Commun,2011,14:103—106. [1 1] IAU G C,WANG Y F,WANG X I ,et a1.Supramolecular networks extended by N—H…O interactions between Cu— benzimidazole subunits and Keggin anions[J].Z Anorg Allg Chem,2003,639:148—157. [12]HAN Z B,LUAN G Y,WANG E B. Synthesis,properties and crystal structure of a novel organi inorganic hybrid constructed from tungstophosphoric acid and benz0triazole[J].Transition Met Chem,2003,28:63—68. 第2期 杨艳艳,等:苯并三氮唑、Cr(II/)和磷钨酸构成的无机一有机杂化化合物的合成与性质 87 [133 SHELDRICK G M.SHEI XS 97,Program for crystal structure refinement[DB3.G6ttinggen,Germany:University of G6ttinggen,1997. [143 SHELDRICK G ̄L SHELXS 97,Program for crystal structure solutionEDB].C-6ttinggen,Germany:University of G6ttinggen,1997. C151 王敬平,赵俊伟,牛景杨,等.以Dawson结构聚金属氧酸盐为构筑块的有机一无机聚合物[{Pr(DMF) }(Pr(DMF) }(P2W18 082)] 的合成、表征及晶体结构EJ3.中国科学:B辑,2003,33(5):397—406. [16] DAWSON B.The structure of the 9(18)一heteroply anion in potassium 9(18)一tungst0ph0sphate,K6(PzW18O62)・14H2O[J]. Acta Crystallogr,1953,6:i13-I26. Preparation,characterization and electrochemical investigation of a new inorganice-organic hybrid material based on Dawson-type polyoxometalate and benzotriazole molecules YANG Yan-yan ,WANG Xin-long。,Qu Xiao—shu ,LIU Shu—ping。 (1.School of Chemistry and Pharmaceutical Engineering,Jilin Institute of Chemical Technology,Jilin 132073,China; 2.Faculty of Chemistry,Northeast Normal University,Changehun 130024,China; 3.College of Tourism and Cusine,Harbin University of Commerce,Harbin 150076,China) Abstract:A new polyoxometalate crystal[Cr(HzO)6][BTA]3[P2wl8 062]・l2H20(BTA— benzotriazole)has been synthesized characterized by single crystal X—ray diffraction,IR spectra,and Thermogravimetric analysis(TGA).Crystal data:space group P一62c,a一1.674 36(5)nm,b= 1.674 36(5)nm,c=3.121 55(14)nm,y:120(10)。,V一7.578 8(5)nm。,Z一1,F(o0o)=5 543.43, R1—0.052 4,wRz一0.096 5.The electrochemical properties of this crystal in aqueous solution are studied at room temperature. It was found that this compound presents good electrocatalytic activities for the reduction of NOz. Keywords:tungstophosphate;crystal structure;inorganic—organic hybrid material (责任编辑:石绍庆) 

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