基于吡啶-4-甲酸构筑的二维Cu(Ⅱ)配位聚合物及其密度泛函研究  

One 2D Cu(Ⅱ) Complex based on 4-Pyridinecarboxylic Acid and Density Functional Theory

作　　者：唐龙[1] 吴亚盘[1] 付峰[1] 王文亮[2] 廉园园 虎飞[1] 白爱明[1] 

机构地区：[1]延安大学化学与化工学院陕西省化学反应工程重点实验室,延安716000 [2]陕西师范大学化学与材料科学学院,西安710062

出　　处：《化学学报》2010年第13期1261-1266,共6页Acta Chimica Sinica

基　　金：国家自然科学基金(No.20773104);陕西省自然科学基金(No.SJ08B11);教育厅重点基金(No.09JS064)资助项目

摘　　要：采用上下层扩散法合成了一种新型配合物[Cu(IN)2(CH3OH)2](1)(HIN=吡啶-4-甲酸),通过X射线单晶衍射测定了晶体结构,并用元素分析、红外光谱、热分析、磁学性质等技术对其进行了表征.配合物1属单斜晶系,空间群C2;晶胞参数为:a=0.947(3)nm,b=1.333(3)nm,c=0.746(18)nm,β=128.25(5)°,Z=2,V=0.740(3)nm3,Mr=371.83,Dc=1.669Mg?m-3,μ=1.510mm-1,F(000)=382,最终偏离因子R1=0.0751,wR2=0.1468.配合物1的中心原子Cu(II)与4个吡啶-4-甲酸根及2个甲醇分子配位,形成具有畸变八面体的几何构型;吡啶-4-甲酸配体采用桥联模式连接Cu(II)原子形成二维(4,4)层状结构;进而籍层间C—H…O氢键作用拓展为具有二重穿插的α-Po拓扑网络的三维超分子结构.此外,利用B3LYP方法,在6-31G(d)基组水平上对化合物1进行几何构型优化,在此基础上,采用对称性破损(BS)方法研究了配合物的磁性,计算结果表明配合物1具有弱的反铁磁相互作用.A novel coordination compound [Cu（IN）2（CH3OH）2]（1）（HIN=4-pyridinecarboxylic acid） has been synthesized by the layer method.The structure was characterized by means of elemental analysis,IR spectroscopy,TGA analyses,magnetic properties,and single-crystal X-ray diffraction.The complex 1 crys-tallize in monoclinic system,space group C2.Crystal data of 1： a=0.947（3） nm,b=1.333（3） nm,c=0.746（18） nm,β=128.25（5）°,Z=2,V=0.740（3） nm3,Mr=371.83,Dc=1.669 Mg？m-3,μ=1.510 mm-1 ,F（000）=382.The final R1 and wR2 are 0.0751 and 0.1468.The central Cu（II） ion of the complex 1 is in slightly distorted octahedron geometry coordinated by four 4-pyridinecarboxylic acid radical and two methanol molecules;the Cu（II） ions are linked by IN ligand into a two-dimensional （4,4）-net structure;fur-thermore the adjacent 2D layer assembled into a three-dimensional two-folded interpenetration α-Po net frameworks via the weak C—H…O hydrogen bonded interaction.At the same time,the experimental struc-ture was optimized and the magnetic coupling behavior of 1 was studied using the Broken Symmetry （BS） methods.

关 键 词：吡啶-4-甲酸 晶体结构 氢键 磁学性质 密度泛函理论 

分 类 号：O633.5[理学—高分子化学]