专利名称：一种氰基桥连的Cu-Fe异金属配合物及其制备方法
技术领域：
本发明属于配合物科学与技术领域，特别涉及一种氰基桥连的Cu-Fe异金属配合物及其制备方法。
背景技术：
金属配合物的研究是一个新兴的交叉研究领域，它覆盖了物理学、化学、材料学、生命科学等多个学科的研究内容。近年来，许多金属配合物因其优异的物理、化学性质，以及在催化、气体吸附、化学分离和离子交换等方面的潜在应用价值而受到人们的广泛关注。在众多的金属配合物中，氰基桥连的配合物具有重要的研究意义。氰基桥连的配合物能够形成零维、一维、二维、三维的空间构型，在拓扑学上呈现出种类繁多的新颖结构。最重要的是，氰基作为最短的桥连配体之一，能够有效的传递顺磁金属离子之间的磁交换作用，是构·筑分子基磁体、单分子磁体、单链磁体、自旋转换配合物最重要的构筑单元之一 [s. Tanase等，Coord. Chem. Rev.，250，2501,2006]。这些磁性材料可以与其他分子功能材料进行分子组装成分子器件，具有不导电、密度小、可溶性强、透光性好、容易加工等特点，在航天材料、微波吸收材料、光磁开关、大密度存贮介质上具有诱人的应用前景[寇会忠等，无机化学学报，20，497，2004]。在此类配合物的合成策略上，一种有效的途径是通过理性的分子设子与组装，挑选合适的有机配体，首先与顺磁性金属离子如铜离子、镍离子、锰离子等反应，生成具有空配位点的金属配离子。用该配离子继续与含氰基的片段，如六氰合铁酸钾、六氰合铬酸钾等反应，生成异金属配合物。因此，设计合成具有新颖结构以及功能的氰基桥连的异金属配合物是当前的热点研究内容之一。
发明内容
本发明的目的是提供了一种氰基桥连的Cu-Fe异金属配合物及其制备方法。该异金属配合物具有一维结构，具有广泛的应用前景。本发明提供的异金属配合物的化学式为[Cu2L2] [Fe (CN)5 (NO)]，其中L = 1，3_ 二(I-氢-吡唑基)-2-羟基丙烷配体。本发明公开的异金属配合物的结构如图I、图2所示，它们的二级结构单元为晶体属于三斜晶系，空间群为P-1。在配合物中存在着两种晶体学独立的五配位的Cu(II)离子，Cul和Cu3。02、02A、N9、N5、N8A构成了一个变形的四方锥构型。其中，02、N5来自一个L配体，02A、N8A来自另一个L配体，N9来自氰根基团。Cul、02、02A、N5、N8A五个原子基本共面，平均偏离为O. 0933 A，它们构成了四方锥的底面；N9处在该平面外，距离该平面的距离为2. 247 A，略短于Cul-N5键长，是四方锥的顶点。Cul和一个L配体以及它们的中心对称单元一起组成了一个双核铜单元蝶状结构，其中，αι1···αι1Α的距离为3. 046AoCu3,01、01A、N4、N2A基本共面，平均偏离为O. 0709 A，它们构成了四方锥的底面；N10处在该平面外，距离该平面的距离为2. 387 A，略短于Cul-NlO键长，是四方锥的顶点。Cu3和一个L配体以及它们的中心对称单元一起组成了一个双核铜单元蝶状结构，其中，Cu3…Cu3A的距离为3. 035 A。在这两种的双核结构单元中，上下相邻的两个吡唑环间的二面角同样都是67. 8°。这两种双核铜单元，通过[Fe(CN) (NO) ]2_断片离子的两个氰根基团连接在一起，形成一维之字链结构，如图2所示。其中，Cu-N-C的夹角分别是146. 57°和162. 35°，而相邻的Cu…Fe距离分别是5.223 A和5.241 A。本发明的制备方法如下称取一定 量的Na [Fe (CN) 5 (NO)]溶于5mL的水溶液；称取一定量的CuCl2 · 2H20固体和配体L，溶于5mL甲醇溶液；将两种溶液通过甲醇和水的空白溶液(I I)扩散混合，一周后得到适合的蓝色单晶。过滤，将产物用水和乙醚洗涤，得到目标产品。Na [Fe (CN)5 (NO) ]、L、CuCl2 · 2H20的质量比为1.4 : 1.6 : I。所述的混合方法是溶液缓慢扩散方法。
图I [Cu2L2] [Fe (CN) 5 (NO)]的晶体结构图。图2 [Cu2L2] [Fe (CN) 5 (NO)]的一维结构图。表I配合物的晶体学数据
Empirical formulaC23H22Ni403Cu2Fe
Formula weight725.48
Temperature293 (2)
Crystal systemTriclinic
Space groupP-I
Unit cell Dimensions10.286(2)
10.603(2)
15.889(3)
权利要求
1.氰基桥连的Cu-Fe异金属配合物，该配合物化学式为[Cu2L2][Fe (CN) 5 (NO)]，其中L=1，3_ 二(I-氢-吡唑基)-2-羟基丙烷配体。
2.根据权利要求I所述的氰基桥连的Cu-Fe异金属配合物，其特征在于它的二级结构单元为 晶体属于三斜晶系，空间群为P-1，晶胞参数为W = 10.286(2) k,b = 10.603(2) A,c =15.889(3) Α, α = 79. 89(3)°，β = 72.04(3)°，γ =61.33(3)。;该配合物的空间结构是由氰基桥联铜离子和铁离子所构成的一维链状结构，在该结构中存在着两个晶体学独立的铜离子。铜离子、1，3_ 二(I-氢-吡唑基)-2-羟基丙烷配体与其对称单元构成Cu2L2双核结构；该双核铜单元再通过氰基与铁离子相连接，最后形成Cu-Fe的一维链状结构。其中，Cu-N-C的夹角分别是146.57°和162.35。，而相邻的Cu…Fe距离分别是5.223 A和5.241 A。
3.根据权利要求I所述的氰基桥连的Cu-Fe异金属配合物的制备方法，其特征在于它包括下述步骤 1)称取一定量的Na[Fe (CN) 5 (NO)]溶于5mL的水溶液； 2)称取一定量的CuCl2· 2H20固体和配体L，溶于5mL甲醇溶液； 3)将两种溶液通过甲醇和水的空白溶液(I I)扩散混合，一周后得到适合的蓝色单晶。
4.根据权利要求3所述的氰基桥连的Cu-Fe异金属配合物的制备方法，其特征在于所述的 Na [Fe (CN)5 (NO)]、UCuCl2 · 2H20 的质量比为1.4 : 1.6 : I。
5.根据权利要求3所述的氰基桥连的Cu-Fe异金属配合物的制备方法，其特征在于所述的混合方法是溶液缓慢扩散方法。
全文摘要
本发明涉及一种氰基桥连的Cu-Fe异金属配合物及其制备方法。它是下述化学式(I)的配合物，[Cu2L2][Fe(CN)5(NO)]，其中L＝1，3-二(1-氢-吡唑基)-2-羟基丙烷配体；它具有一维的空间结构。将含有CuCl2·2H2O和L配体的甲醇溶液缓慢扩散到含有Na2[Fe(CN)5(NO)]的水溶液中，静置一星期，得到目标产品。
文档编号C07F19/00GK102898483SQ20121045434
公开日2013年1月30日 申请日期2012年11月14日 优先权日2012年11月14日
发明者夏军 申请人:天津工业大学