配合物(C2H10N2)[(Ni(H2O)6)(SO4)2]的水热合成、晶体结构及其红外光谱的研究

郑艳萍，刘 莉

(通化师范学院 化学系，吉林 通化134002)

近年来配位化合物因在离子交换、催化、磁性以及光学性能等方面的潜在用途而备受关注[1-4].本文选择了具有3d电子的过渡金属元素Ni为中心原子，以乙二胺为模板合成配合物(C2H10N2)[(Ni(H2O)6)(SO4)2].

1 实验部分

1.1 试剂与仪器

所用药品均为分析纯，使用前未进一步纯化，直接使用．元素分析仪：LASMA-SPEC(I);红外光谱仪:Nicolet 470 FT-IR (KBr压片, 4000～400cm-1);X射线单晶衍射仪:Bruker Smart Apex II CCD.

1.2 配合物的合成

将NiSO4·6H2O(0.2445g)和H2O(2.7634g)加入到100mL小烧杯中，用磁力搅拌器搅拌20分钟后加入H2SO4(0.3224g)和乙二胺(0.2135g)，继续用磁力搅拌器搅拌30分钟，把混合物放入到24 mL的反应釜中，放入烘箱，温度160℃，加热6天．取出反应釜，在室温下冷却后用蒸馏水冲洗，得到淡绿色晶体，产率:43.5%(以Ni来计算)．元素分析: C2H22N2NiO14S2.理论值(%):C, 5.70; H, 5.23和N, 6.65.测定值(%): C, 5.68; H, 5.20和N, 6.70.

1.3 配合物晶体结构的测定

选取尺寸大小为0.14mm×0.13mm×0.12mm的淡绿色晶体, 配合物的晶体学衍射数据在Bruker Apex II CCD X射线单晶衍射仪上收集，Mo-Ka(λ=0.71073Å)，室温293K测定．晶体结构均采用直接法解析，利用最小二乘法F2精修，所有的计算均使用SHELXL-97软件包进行[5]，所有的非氢原子均做了各向异性修正，C原子和N采用理论加氢．有关晶体学数据见表1．

表1 (C2H10N2)[(Ni(H2O)6)(SO4)2]的晶体学数据

2 结果与讨论

在配合物的不对称单元中，包括11个非氢原子，其中9个属于无机骨架(1个Ni，1个SO4和3个O原子)，2个属于有机模板(1个C和1个N)，如图1所示．中心原子Ni是六配位的，均是与O原子配位，六个O原子均来源于水，形成NiO6八面体构型．S和四个O原子配位，形成SO4四面体．因为没有硫酸跟与中心原子配位，形成了离散结构，由于乙二胺的存在，通过N…H-O氢键连接八面体和四面体构型，形成了三维的超分子结构，如图2所示．Ni-O的键长为2.0622nm，S-O的键长为1.4690(18)～1.4810(17)nm，O-Ni-O的键角范围为87.09(8)～180.0°, 符合八面体构型的键角，O-S-O的键角范围为108.67(11)～108.47(10)°之间，符合四面体构型的键角要求[6-8]，重要键长和键角列于表2．对配合物进行了红外光谱分析，如图3所示，位于3330 cm-1处是O-H的特征峰，位于3168 cm-1周围的特征峰是由于N-H 键的伸缩振动形成的．位于1628～1475cm-1处的峰是-NH2和-CH2的弯曲振动特征峰．1108cm-1处的峰是由于S-O振动形成的，位于600cm-1处的特征峰可以归结为Ni-O伸缩振动．

图1 (C2H10N2)[(Ni (H2O)6)(SO4)2]的分子结构

图2 (C2H10N2)[(Ni (H2O)6)(SO4)2]的超分子结构

图3 配合物的红外光谱

化学键键长化学键键角Ni(1)-O(3W)#12.0622(17)O(1W)-Ni(1)-O(2W)87.09(8)Ni(1)-O(3W)2.0622(17)O(3W)#1-Ni(1)-O(2W)90.08(8)Ni(1)-O(1W)2.0632(17)O(3W)-Ni(1)-O(2W)89.92(8)S(1)-O(1)1.4690(18)O(1)-S(1)-O(2) 108.67(11)S(1)-O(2)1.4717(18)O(2)-S(1)-O(4)109.22(11)N(1)-C(1)1.4799(17)O(1)-S(1)-O(3)110.42(11)Ni(1)-O(1W)#12.0632(17)(1W)-Ni(1)-O(1W)#1180.0Ni(1)-O(2W)2.0643(19)O(3W)#1-Ni(1)-O(3W)180.0Ni(1)-O(2W)#12.0643(19)O(4)-S(1)-O(3)108.47(10)S(1)-O(4)1.4810(17)O(1)-S(1)-O(4)109.98(11)S(1)-O(3)1.480(3)O(2)-S(1)-O(3)110.06(11)C(1)-C(1)#21.522(5)N(1)-C(1)-C(1)#2 109.7(3)

Symmetry transformations used to generate equivalent atoms: #1 -x,-y,-z+1 #2 -x+1,-y+1,-z+1

参考文献：

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