二维镨-镉异核金属配合物的水热合成、晶体结构及谱学性能研究

摘要：

利用水热合成法,以柔性的乙二胺四乙酸(H4 EDT A )为配体、氧化镨以及氯化镉为金属源合成了一种镨-镉异金属-有机配合物[Pr2 Cd3 (EDT A )3 (H2 O)11 ]·14H2 O (1) .通过X射线单晶衍射确定化合物1的结构,该化合物属单斜晶系的 C2空间群,a＝ 16.154(3)?,b＝ 14.863(3)?,c＝ 14.875(3)?,β＝115.855 (3)°,V＝3214.2(9)?3 ,Z＝2 ,化合物1的结构中存在纳米尺寸大小的"心形"Pr6 Cd6 O12轮簇.其中Cd2+的配位数为7 ,采取单帽三棱柱的配位构型,而Pr3+采取十配位双帽四方反棱柱的构型. EDT A4 －配体的四个羧基全部去质子化,与一个Cd2+和两个 Pr3+ 配位,其中4个羧基氧原子和2个氮原子都与Cd2+ 配位,两个羧基分别桥连 1 个 Pr3+. Pr3+ 和 Cd2+ 通过 μ2-O 氧原子交替连接形成 Pr6 Cd6 O12轮簇,每个Pr6 Cd6 O12轮簇与附近的6个Pr6 Cd6 O12轮簇共边连接,从而形成一个二维(6 ,3)层状结构.二维层再通过?AAA?类型的堆积方式形成三维超分子结构.游离水分子填充在二维层空隙中,与羧基以及配位水分子之间形成比较强的O—H?O氢键,这些氢键有利于结构的稳定.通过热重分析、稳态荧光光谱、热微扰二维红外相关光谱(2D-IR COS) 、固体紫外-可见漫反射光谱等手段进一步对化合物1的谱学性能进行表征.在红外光谱上,由于存在大量的氢键,化合物的红外光谱在3 680～2 640 cm－1波数范围内出现宽而强的吸收谱带.同时配体 H4 EDT A 中的羧基脱去了质子氢,并且与金属离子发生配位,因此化合物1 中羧基的C=O 双键的伸缩振动吸收峰与未配位配体中的 C=O 双键的伸缩振动吸收峰相比,向低波数移动,在1 527 cm －1波数处出现吸收峰.固体荧光测试显示在325 nm的紫外光照射下,配合物1能发出强的360 nm左右的荧光,主要是由能量在Cd2+和EDTA4 －之间发生明显的LMCT跃迁转移引起的,因此化合物1可作为一类潜在的发光材料.热微扰下的二维红外光谱显示,由于水分子与羧基及水分子之间存在氢键,使得O— H的伸缩振动吸收峰对热的微扰响应比较敏感.紫外-可见光谱测试显示化合物1在位于216 nm处出现很强的紫外吸收峰,归属于化合物1中EDT A4 －配体的中 n→σ*跃迁及π→π*,位于444 ,468和484 nm的弱吸收峰,归属为Pr3+的 f— f跃迁.

关键词：Pr-Cd异核配合物、晶体结构、荧光光谱、热微扰二维红外相关光谱、紫外光谱

所属期刊栏目：39

分类号：O644.1(物理化学（理论化学）、化学物理学)

资助基金：国家自然科学基金项目21473030 ,福建省自然科学基金项目2017J01579

在线出版日期：2019-10-31（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：3034-3039