具有八-环开放骨架结构的Ni3(PO4)2·8H2O的水热合成与表征

由于开放骨架结构的金属酸盐具有潜在的应用前景，因此合成具有开放骨架结构的金属磷酸盐一直是研究的热点［1~3］. 自从第一个具有微孔结构的磷酸铝［4］被报道以来，许多其它具有开放骨架结构的金属磷酸盐被合成出来［5~14］. 然而有关磷酸镍研究的报道很少，仅有几个具有开放骨架结构的磷酸镍［15,16］和一些碱金属的磷酸镍［17~19］(大部分是通过固相法合成的). 本文通过水热法合成了一个新的具有层状结构的磷酸镍［Ni3(PO4)2·8H2O］，并通过X射线单晶衍射测定了其结构，其结构中包含共角的多面体连接成的四元环和八元环.     

新型三维结构亚磷酸钒(Ⅲ)[V2(HPO3)3·(H2O)3]·H2O的水热合成与晶体结构

在具有开放骨架结构的过渡金属磷酸盐微孔材料的合成中，钒磷酸盐因在催化和磁学方面具有潜在的性质和特殊结构特征而引起人们的广泛兴趣．近年来，人们正在尝试用假四面体结构的[HPO3]^2-替代四面体结构的[PO4]^3-，因为{HPO3}结构基元同钒原子的连接方式与{PO4}结构基元和钒原子的连接方式具有明显的差别，     

以哌嗪为模板剂的二维层状硫酸铈[C4N2H12]3[Ce2(SO4)6(H2O)2]·H2O的水热合成与晶体结构表征

以哌嗪为模板剂, 在水热条件下合成了一个新的具有二维拓展骨架结构的稀土硫酸盐[C4N2H12]3[Ce2(SO4)6(H2O)2]·H2O, 并对其进行了结构表征和热分析. 单晶结构解析结果表明, 该化合物晶体属于单斜晶系, P21/c空间群, 晶体学参数a=0.66335(10) nm, b=2.8088(4) nm, c=1.02212(15) nm, β=96.160(2)°, V=1.8935(5) nm3, R1=0.0466, wR2=0.1226. 该化合物由[—Ce—S3—Ce—S1—Ce— S3—Ce—S1—]八元环连接形成二维层状结构, 无机层间通过氢键连接成三维无限结构.     

新型微孔磷酸铝[C4N2H14]2+[H2Al3P3O14]2-的合成、结构及相转变

以3-甲氨基丙胺为结构导向剂,在水热条件下合成了1个具有三维开放骨架结构的微孔磷酸铝化合物[C4N2H14][H2Al3P3O14](1),并通过X射线单晶衍射确定了其结构,用粉末X射线衍射(PXRD)、热重(TG)、元素分析(ICP及CHN)和扫描电子显微镜(SEM)对其进行表征.结果表明,化合物1属正交晶系,Pbca空间群,晶胞参数a=1.59839(11)nm,b=0.99402(6)nm,c=1.82261(11)nm,V=2.8958(3)nm3.化合物1的无机骨架由铝氧多面体(AlO5/AlO6)和磷氧四面体(PO4)严格交替连接构筑而成,形成了在[010]方向上具有一维十元环孔道的三维阴离子开放骨架.每个P原子通过桥氧原子与相邻的4个Al原子相连,而Al原子除了通过桥氧原子与相邻的4个P原子相连之外,还通过羟基的桥氧原子与1个或2个Al原子相连,分别形成五配位和六配位的Al.化合物1在550℃空气或氧气气氛下灼烧5 h后转变为具有ATV分子筛结构的微孔磷酸铝分子筛AlPO4-25,且一直稳定到800℃.     

一种新颖的具有螺旋孔道的磷酸钴Co2(HPO4)2·H2O的水热合成与晶体结构

过渡金属磷酸盐是空旷骨架磷酸盐体系中重要的组成部分[1～3]. 几种由碱金属或碱土金属作为平衡阳离子的磷酸钴的研究已被报道[4～5]. 采用有机胺结构导向剂合成的具有空旷磷酸钴骨架结构的化合物亦见报道[6～9]. 本文采用中温水热合成技术合成出新颖的具有螺旋孔道的磷酸钴Co2(HPO4)2*H2O, 这种化合物在沸石拓扑集合中尚未发现结构对应成员.     

[C4N2H12]1.5[Zn2(PO4)(HPO4)2]·H2O晶体的合成与表征

由于在电学、磁学、光学、吸附、离子交换和催化等领域具有潜在的应用价值,具有开放骨架结构的金属磷酸盐的合成一直受到人们的广泛关注.在这些磷酸盐微孔化合物中,磷酸锌晶体是拓扑结构最为丰富的一种.     

具有十二元环空旷骨架的Mn3Al6(PO4)12·4tren·11H2O的水热合成与表征

自从1982年美国联合碳化公司(U.C.C.)开发出系列磷酸铝分子筛(AlPO4-n,n代表不同的骨架类型)[1]以来,新型微孔结构磷酸铝的开发一直吸引着人们的广泛关注[2].与此同时,杂原子磷酸铝分子筛的研究受到了人们的高度重视,许多元素(Fe,Mn,Co,Zn等)可以作为杂原子进入磷酸铝的分子筛骨架[3～5].其中,含有特殊催化活性的过渡金属离子Mn的磷酸铝备受关注[6,7].1999年,徐耀华等[8]合成出具有新颖三维开放骨架的磷酸铝Al9(PO4)12(C24H91N16)·17H2O.最近,Beitone等[9,10]研究了Zn和Fe元素在此骨架中的取代情况.本文中,我们首次将Mn元素引入…     

二维层状磷酸亚磷酸钒(Ⅳ)化合物[V2O2(OH)(HPO3)(HPO3)0.7(PO3OH)0.3].(C6N2H16)0.5的水热合成与结构表征

迄今, 在中温水热条件下已合成了大量具有空旷骨架结构的过渡金属磷酸盐微孔材料[1], 这类材料在非线性光学材料、磁性材料、超导材料及催化等诸多方面具有潜在的应用前景[2～5].     

三维无机-有机杂化骨架微孔化合物[Co3(BDC)3(EG)4]·2DMF的合成与结构

传统的微孔晶体材料是以硅酸盐、硅铝酸盐、磷铝酸盐和无机金属磷酸盐等作为结构的骨架[1,2]. 近几年来, 出现了一类新型的无机-有机杂化微孔晶体材料, 这类晶体材料是用刚性和热稳定性较好的有机分子(如芳香多酸和多碱)和金属离子作为骨架的结构单元. 它们能够在去除孔道中的溶剂分子后仍然保持骨架的完整性, 而且其孔道的直径在0.4～1.0 nm之间, 比表面积远大于相似孔道的分子筛. 因此, 这类材料具有许多潜在的特殊性能, 在选择性催化、分子识别和可逆性主客体分子(离子)交换等方面具有诱人的应用前景. Yaghi等[3～11]利用不同的有机分子和各种金属制备出了许多这类晶体材料. 对苯二酸是常见的有机配体, 以它和金属离子为结构骨架所形成的无机-有机杂化微孔晶体有Zn3(BDC)3*(CH3OH),Zn(BDC)*(DMF)(H2O),(TPT)(Py)Cd和Zn4O(BDC)3*(DMF)8(C6H5Cl)等[12～15], 但在对苯二酸与金属构成的骨架中, 由于有多个乙二醇分子配位, 很少形成稳定的三维骨架结构的无机-有机杂化微孔晶体.     

C4H8N2H4·Zn(HPO3)2的水热合成和结构表征

在过去的十几年中 ,人们对含有机模板的、由 Zn O4 四面体和 PO4 四面体基本结构单元组成的磷酸锌盐进行了深入广泛的研究 ,发现其结构具有多样性 [1] .近年来 ,人们又开始探索用亚磷酸氢根( HPO3)替代磷酸根 ( PO4 ) ,形成结构新颖的含有机模板的亚磷酸盐 .与磷酸根相比 ,亚磷酸氢根只能与 3个邻近的阳离子通过 P— O— M( M=Zn等 )键相连 ,结构同 [PO3( OH) ]相似 .鉴于此 ,HPO3完全可以作为搭建空旷骨架化合物的结构基元 .与磷酸盐的研究相比 ,以有机胺为模板的过渡金属亚磷酸盐合成研究相对较少 .Harrison等 [2 ,3] 报道了通过…     

一种新型的一维杂化磷酸锌化合物(2,2′-bipy)2·Zn2(PO4H)(PO4H2)2的合成与结构表征

作为磷酸盐基空旷骨架(Open-framework)化合物的一个重要组成部分, 磷酸锌基空旷骨架化合物经过近10年的发展已经成为内涵丰富的一个族系[1～6]. 实验证明有机胺基团可以作为配体, 起到电荷平衡阳离子与磷酸锌构成骨架作用[1～6]. 我们认为, 有机胺和骨架上的部分锌原子键合方式与多金属氧酸盐中的配体-次级金属结构模型存在相似性. 因此, 将多金属氧酸盐的配体-次级金属模型向过渡金属磷酸盐领域进行"嫁接", 不仅存在着实验参考依据[3,4], 而且将会推动磷酸盐配位化学的发展. 与多面体构成的钼酸盐和钒酸盐相比较, 这种"嫁接"意味着以磷氧四面体为结构单元的过渡金属磷酸盐可能存在着新颖的拓扑结构. 我们选用2,2′-联吡啶作为螯合配体, 制备新颖的具有杂化磷酸锌骨架的化合物, 并通过刚性配体的空间效应在一定程度上限制磷酸锌聚合体的外延连接. 本文报道一种一维链状杂化磷酸盐(2,2′-bipy)2Zn2(PO4H)(PO4H2)2(以下简称FJ-10, FJ: Fujian Institute of Research on the Structure of Matter)的水热合成及单晶结构表征. 在磷酸锌体系中, FJ-10具有新颖的骨架拓扑结构和堆垛方式. 我们将对此类化合物的合成、结构与性质进行系列报道.     

开放式有机-无机杂化骨架配位聚合物[Sn(SO4)(BDC)(H2O)]的合成和晶体结构

具有大孔径、高比面积的金属有机骨架结构已成为微孔材料研究领域的一个热点,但是其合成设计目前还主要集中在过渡金属元素和镧系元素为接点的微孔材料上.尽管硅、铝族元素已被广泛地用于构建和合成微孔材料,但由于其电荷高、极性强,故在开放有机金属骨架微孔材料的设计与合成中很少被应用.文献中巧妙地以锌离子为接点,成功地将硅氧簇引入配位聚合物的骨架中.     

过渡金属配合物连接的多金属钒酸盐[Co(o-phen)]V2O6·H2O的水热合成和晶体结构

多金属氧酸盐 ( POMs)由于结构新奇 ,物理性能优异 ,在催化、医药、材料和光化学等领域有应用前景 ,而受到人们广泛关注 [1～ 8] .近年来 ,水热技术和有机指导剂的引入促进了 POMs的有机 -无机杂化材料如 [N( CH3) 4]5V18O4 6 [2 ]和 [V4 O10 ( phen) 2 ][3]等研究的迅速发展 .以上化合物多数仅以有机胺为抗衡离子或直接配位连接到无机骨架上 .而以过渡金属配合物为结构导向剂的合成策略 ,最近才引起人们的重视[9～ 11] .本文以钒酸盐 -过渡金属配合物作为研究体系 ,在水热条件下合成了一种未见文献报道的由新型过渡金属配合物连接的…     

具有[3~4~48~4]笼状结构单元的微孔磷酸镓Ga_3P_2O_8(OH)_3(H_2O)的合成、晶体结构及表征

开放骨架结构金属磷酸盐不仅具有丰富的结构和组成多样性,而且在吸附、分离、和催化等方面具有潜在的应用前景[1￣3]。同磷酸铝一样[2,3],磷酸镓是开放骨架磷酸盐中一个重要的家族,其结构主要由交替的GaOn多面体(GaO4,GaO5及GaO6)和PO4四面体构成。目前,已有近百种磷酸镓在水热/溶剂热体系下成功的合成出来[4￣8],其中最著名的例子是具有二十员环超大孔磷酸镓Cloverite[5]。这些磷酸镓不仅具有结构上的新颖性,同时还具有丰富的组成计量比(Ga/P:1/2￣3/2)[9],它们的结构由多种次级结构单元(SBU)构成,拓扑相关性为定向设计提供了重要基…     

同时含α-[Mo8O26]4-和β-[Mo8O26]4-的新型超分子化合物的合成、表征及其抗肿瘤活性

以(NH4)2[Mo4O13]·2H2O, NiCl2·6H2O和2-(1H-吡唑-3-基)吡啶为原料, 通过水热方法合成了一个新颖的[Ni(C8N3H7)3]4[Mo8O26]2·7H2O超分子化合物. 采用元素分析、红外光谱和单晶X射线衍射法表征了该无机-有机杂化配合物的结构. 晶体解析表明, 该化合物同时含有α-[Mo8O26]4-和β-[Mo8O26]4-, 在[Ni(C8N3H7)3]2+阳离子和[Mo8O26]4-阴离子之间通过氢键作用结合, 在[Ni(C8N3H7)3]2+阳离子之间通过芳香环的π-π堆积作用连接, 两种[Mo8O26]4-阴离子作为客体共存于一个具有三维蜂窝状的超分子结构中. 同时研究了该化合物对人卵巢癌细胞SK-OV-3、肺癌细胞A549、宫颈癌细胞Hela和乳腺癌细胞MCF-7等细胞的体外抗肿瘤活性. 结果表明, 该化合物对3种不同来源的肿瘤细胞均有一定的增殖抑制作用, 其中对MCF-7细胞的IC50值为6.48 μmol/L, 具有进一步研究的价值.     

[C4N2H12]1.5[Zn2(PO4)(HPO4)2]·H2O晶体的合成与表征

由于在电学、磁学、光学、吸附、离子交换和催化等领域具有潜在的应用价值,具有开放骨架结构的金属磷酸盐的合成一直受到人们的广泛关注。在这些磷酸盐微孔化合物中,磷酸锌晶体是拓扑结构最为丰富的一种犤1犦。自从Stucky等犤2犦报道具有SOD、Li-ABW、FAU等已知结构磷酸锌的合成以来,已经有近百种具有0-D犤3,4犦,1-D犤5,6犦,2-D犤7～9犦,3-D犤10～13犦结构的磷酸锌被成功地合成出来。其中令人瞩目的是具有螺旋孔道的手性磷酸锌犤14犦以及具有二十四元环孔道的两种微孔磷酸锌化合物犤15,16犦的合成。这些化合物大多是采用水热技术以有…     

三缺位Keggin结构磷钨酸甲基苯基硅衍生物[(C4H9)4N]3[α-A-PW9O34(C6H5SiCH3)3]的合成和表征

通过三缺位Keggin结构杂多阴离子[α-A-PW9O34]9-和二氯甲基苯基硅烷在乙腈溶液中反应,合成了一例结构新颖的甲基苯基硅衍生物[(C4H9)4N]3[α-A-PW9O34(C6H5SiCH3)3](1),并对其进行元素分析,红外光谱,紫外光谱,热分析和X-射线单晶衍射等表征。该配合物属于三方晶系,空间群为R3m,晶胞参数:a=2.261 3(2)nm,b=2.261 3(2)nm,c=1.797 6(4)nm,V=7.960 2(18)nm3,Z=3。在配合物中,阴离子[α-A-PW9O34(C6H5SiCH3)3]3-呈C3v对称,3个甲基苯基硅基团连接在三缺位的阴离子[α-A-PW9O34]9-表面,整个阴离子显示"开放结构"。     

新型三维开放骨架稀土硫酸盐[Ln4(H2O)4(SO4)10](C4N2H12)4(H2O)4(Ln=Gd,Eu)的合成、结构及荧光性质

以哌嗪为模板剂,在水-乙醇混合溶剂体系中溶剂热合成了两个具有三维开放骨架结构的稀土硫酸盐[Ln4(H2O)4(SO4)10](C4N2H12)4(H2O)4（Ln = Gd,化合物1和Eu,化合物2）,并对其进行了结构表征、热重以及荧光光谱分析. 单晶结构解析表明,化合物1和2属于同构异质,均结晶于单斜晶系,P21/c空间群,化合物1,a = 19.691(3) ?,b = 19.249(3) ?,c = 13.186(2) ?,β = 92.33(0)o,V = 4993.5(1) ?3, Z =4. 化合物2,a = 19.7233(8) ?,b = 19.2791(8) ?,c = 13.2095(5) ?,β = 92.329(1)o,V = 5018.7(3) ?3, Z =4. 两个化合物在ab平面上由SO4,GdO8和GdO9多面体共边或共角交错连接形成含有八元环和十六元环的二维层状结构,该二维层沿c方向平行排列,相邻层通过SO4四面体相连形成具有孔道的三维开放骨架结构,其孔道之中包含平衡骨架负电荷的质子化哌嗪分子. 化合物2的固体荧光光谱分析显示其在397nm激发波长下,表现出典型的Eu3+发光性质.       

[C6N2H18]2[Mo5O15(HPO4)2]·H2O的水热合成与结构表征

通过水热法合成了一个新化合物[C6N2H18]2[Mo5O15(HPO4)2]·H2O,并通过IR光谱、ICP、元素分析、差热与热重分析和X射线单晶衍射分析等手段进行了表征.结果表明,晶体属三方晶系,P3(2)21空间群,a=1.1231(1)nm,c=2.2802(5)nm,V=2.4911(7)nm3,Dx=2.835Mg/m3,Z=6,最后的一致性因子R=0.0227,wR=0.0675.阴离子中Mo5O15构成一环状结构,2个HPO4一个连在环的下方,一个连在环的上方,形成类似于“飞碟”状的结构,阳离子为2个质子化的四甲基乙二胺.     

新型三维开放骨架磷酸铝[C4H14N2][Al4P5O19OH]的合成、表征及结构导向研究

以1,4-丁二胺(BDA,C4H12N2)为结构导向剂,在水热条件下合成了一例新型三维阴离子开放骨架磷酸铝化合物[C4H14N2][Al4P5O19OH](AlPO-BDA),用单晶X-射线衍射确定了其结构,并用X-射线粉末衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM),热重以及元素分析等进行了表征。该开放骨架在[100]和[010]方向上分别具有8和12元环的椭圆形孔道,并相互交叉形成联通的二维孔道系统。以1,6-己二胺(HDA)、1,5-戊二胺(PDA)或2-甲基1,5-戊二胺(MPMD)为结构导向剂,在水热条件下也可得到与AlPO-BDA非常类似的开放骨架拓扑结构,表明这些有机胺在一定的条件下和1,4-丁二胺具有相同的拓扑结构导向作用,但有机胺的尺寸和形状对开放骨架的结晶学对称性及孔道形状有显著的影响,有机胺分子中N-N之间的距离同开放骨架的理论表面积和孔自由体积存在明确的相关性。