组氨酸12-硅钨杂多酸盐超分子化合物的结构与光致变色性质  

Structure and Photochromic Properties of a Histidine Salt of 12-Silicotungstate Supramolecular Compound

作　　者：孙德慧[1] 张吉林[2] 孙德新[3] 

机构地区：[1]长春工程学院理学院,长春130012 [2]中国科学院长春应用化学研究所,稀土资源利用国家重点实验室,长春130022 [3]装甲兵技术学院,长春130117

出　　处：《物理化学学报》2011年第1期25-31,共7页Acta Physico-Chimica Sinica

基　　金：国家自然科学基金(20871083)资助项目~~

摘　　要：通过溶液法合成了一个新颖的组氨酸12-硅钨杂多酸盐((HisH2)2SiW12O40·6H2O)单晶超分子化合物.利用元素分析、热重-差热分析和X射线单晶衍射测试分别对其组成、热稳定性和结构进行了表征.实验结果表明:该超分子化合物的组成为C12H34N6O50SiW12.空气中,在135°C以下稳定.它属于单斜晶系(空间群为C2/c),晶胞参数为a=2.44005(18)nm,b=1.29788(10)nm,c=1.86898(14)nm,β=124.0380(10)°,V=4.9048(6)nm3,Z=4和Dc=4.465g·cm-3.基于F2的最终统计:拟合优度(GOF)=1.268,R1=0.0344和wR2=0.0851(I>2σ(I)).该单晶超分子化合物的基本结构单元由一个[SiW12O40]4-多阴离子和两个质子化的[H2His]2+有机阳离子以及结晶水组成.他们之间通过氢键的作用组装成三维网络结构.在紫外光照射下,样品具有光致变色性质.通过对变色样品电子自旋共振谱的分析,我们提出了一个可能的光致变色机理.We synthesized a novel histidine salt of 12-silicotungstate supramolecular compound（（HisH2）2 SiW12O40·6H2O） by a solution method.Its composition,thermostability,and structure were characterized by elemental analysis,thermal gravimetric and differential thermal analysis（TG-DTA）,and single crystal X-ray diffraction,respectively.The experimental results show that the supramolecular compound has a composition of C12H34N6O50SiW12 and it is stable under 135 °C in air.It belongs to a monoclinic system（space group C2/c） with a=2.44005（18） nm,b=1.29788（10） nm,c=1.86898（14） nm,β=124.0380（10）°,V=4.9048（6） nm3,Z=4,and Dc=4.465 g·cm-3.The final statistics based on F2 are goodness-of-fit（GOF）=1.268,R1=0.0344 and wR2=0.0851 for（I2σ（I））.X-ray diffraction analysis further reveals that this supramolecular compound mainly consists of polyoxometalate anions [SiW12O40]4-,protonated histidine cations [HisH2]2＋ and lattice water.A three-dimensional（3D） network is formed through hydrogen bonding.The resulting sample shows photochromism under UV irradiation.We propose a possible photochromic mechanism by an analysis of the chromic sample＇s electron spin resonance（ESR） spectrum.

关 键 词：超分子化合物 多金属氧酸盐 组氨酸 光致变色 

分 类 号：O641.3[理学—物理化学]