邻香兰素对甲苯胺Schiff碱钇配合物的合成和晶体结构

赵国良, 刘建风

(1.浙江师范大学 化学与生命科学学院,浙江 金华 321004；2.浙江师范大学 行知学院,浙江 金华 321004)

水杨醛衍生物具有独特的生物活性，是重要的医药中间体，其Schiff碱具有多配位原子(N，O)，且此类配体比较稳定并能与多种金属离子形成稳定的、性质各异的配合物而受到重视[1-6]，在药物、催化、化工、分析等方面有着广泛的应用[7-10].随着稀土材料在各领域的应用越来越多，稀土配位化学的研究也越来越受到重视.笔者在无水乙醇中用邻香兰素缩对甲苯胺Schiff碱(C15H15NO2)与硝酸钇(Ⅲ)反应，得到了配合物单晶[Y(NO3)3(C15H15NO2)2]2·H2O，并用元素分析、摩尔电导、红外光谱(IR)和1H NMR谱对配合物进行了表征，用X-射线单晶衍射分析确定了其结构.

1 实验部分

1.1 仪器与试剂

C,H,N含量用Vario EL Ⅲ型元素分析仪(德国Elemental公司)测定，金属含量用重量法测定；红外光谱用美国Nicolet公司NEXUS-670型傅立叶变换红外光谱仪测定，样品用KBr压片，测定范围为400～4 000 cm-1；摩尔电导用DDS-11A型电导率仪(上海雷磁仪器厂)测定；1H NMR用Bruker-400型核磁共振仪(瑞士)测定；晶体结构由德国Bruker公司APEXII CCD 单晶衍射仪测定.

邻香兰素对甲苯胺Schiff碱配体(自制)使用前在无水乙醇中进行重结晶;硝酸钇、无水乙醇和N,N′-二甲基甲酰胺(DMF)等试剂均为分析纯.

1.2 配合物的合成

1.2.1 配体的合成

1.2.2 配合物的合成

在三口烧瓶中分别加入0.29 g(1 mmol)硝酸钇、0.48 g(2 mmol)邻香兰素对甲苯胺Schiff碱配体，然后加入40 mL无水乙醇，回流搅拌4 h，得澄清溶液,冷却后放置于室温下自然挥发溶剂，30 d后有大量红色晶体产生，过滤后结晶用无水乙醇洗涤，干燥，得产物0.26 g，产率约40%.

1.3 晶体结构的测定

选用大小为0.135 mm×0.098 mm×0.059 mm的标题化合物单晶，在德国Bruker APEXII CCD单晶衍射仪上进行衍射实验.用辐射Mo Kα射线(λ=0.071 073 nm)，在1.15°≤2θ≤24.99°内收集衍射点.衍射数据用经验吸收因子(LP因子)校正,晶体结构由直接法解出.所有非氢原子的坐标通过全矩阵最小二乘法给出,并经各向异性温度因子修正.各向异性化所有非氢原子的温度因子后，对碳原子进行理论加氢，水分子上的氢通过Fourier合成得到,并对键长、键角加以限制(d(O—H)=0.085(2) nm，d(H—H)=0.130(2) nm)，配合物的最后一致性因子为R1=0.089 9(I>2σ(I)),wR2=0.274 7(所有数据).晶体结构分析工作在Pentium PC计算机上用SHELXS-97程序完成[12].

2 结果和讨论

2.1 配合物的化学组成、红外光谱和1H NMR谱

由配合物的元素分析可知，配合物由1个中心离子Y(Ⅲ)、2个Schiff碱配体、3个硝酸根和0.5个水分子组成.25 ℃时，1.0×10-3mol·L-1配合物DMF溶液的摩尔电导率为8.1 S·cm2·mol-1,可知其在DMF中为非电解质[13]，说明生成的产物为分子型配合物,其分子式可表示为[Y(NO3)3(C15H15NO2)2]2·H2O.这与晶体结构的测定结果一致.

2.2 配合物的晶体结构

配合物的主要晶体学数据见表1，主要的键长和键角见表2和表3.

配合物晶体结构中存在中心对称的结构，分子的最小不对称单元如图1所示，其中包含1个Y3+离子、2个邻香兰素缩对甲苯胺Schiff碱配体、3个硝酸根离子和0.5个水分子.Y3+离子分别与来自硝酸根和Schiff碱配体的10个O原子配位，键长为0.232 20(13)～0.274 58(16) nm.

表1 配合物的晶体学数据

表2 配合物的主要键长

表3 配合物的主要键角

图1 配合物的分子结构(椭球率30%)

图2 配合物的分子堆积图(沿a轴方向)

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