纪建业，李秀梅，牛艳玲，王志涛

(通化师范学院 化学系，吉林 通化134002)

功能型配位聚合物作为晶体工程学的重要组成部分由于其结构的多样性和优异的功能特性已经成为材料科学领域发展的一个重要的前沿方向之一[1-3].配位聚合物通常通过自组装过程形成的具有一维、二维或三维结构的周期性网络的金属有机骨架晶体材料，它包含多种多样的金属离子和有机配体，因此具有种类多样性和特殊的物理、化学性质.配位化合物的研究跨越了无机化学、有机化学、配位化学、材料化学等多个学科和门类，并在催化、非线性光学、磁学和光学等方面表现出极好的应用前景[4].我们以CdII为中心离子，用2，3-吡嗪二羧酸合成了配合物[Cd(pzdc)(H2O)3]n．并对其进行了元素分析、红外光谱表征和X射线单晶衍射测定．

1 实验部分

1.1 试剂与仪器

所用试剂均为分析纯，使用前未进一步纯化．Perkin-Elmer 2400LS II型元素分析仪；Perkin-Elmer 2400LS II型红外光谱仪；西门子APEX单晶X射线衍射仪．

1.2 [Cd(pzdc)(H2O)3]n的合成

向25cm3水热反应釜中加入0.5mmolCd(NO3)2·4H2O，0.5mmol吡嗪-2，3-二甲酸，1.0mmol咪唑，10cm3蒸馏水，混合均匀后拧紧反应釜，置于烘箱中，使烘箱温度缓慢升至140℃，维持此温度七昼夜后，以每小时3℃的速度逐渐降至室温，得到适合于单晶分析的无色晶体，产率：35.2%．元素分析:C6H8CdN2O7计算值(%):C，21.67;H，2.42;N，8.42．实验值(%):C，21.66;H，2.40;N，8.41．红外(KBr，cm-1):3406w，1975w，1583m，1455m，1437m，1392s，1359s，1197w，1165s，1121s，1066m，890s，846m，835s，791s，742m，662w，603m，570w，542w.

1.3 [Cd(pzdc)(H2O)3]n晶体结构的测定

选取0.474mm×0.380mm×0.128mm的无色单晶，293K下，在西门子APEX X射线衍射仪上，使用经石墨单色器单色化的Mo-Ka射线(λ=0.71073Å)，共收集到1864个独立衍射点，其中可观察的(I>2σ(I))衍射点有1854个．结构分析表明，该晶体属正交晶系，空间群为P2(1)2(1)2(1)，晶胞参数为:a=5.7341(4)，b=10.8279(7)，c=15.3484(10)Å，V=952.96(11)Å3，C6H8CdN2O7，Mr=332.54，Dc=2.318g/cm3，μ(MoKα)=2.317mm-1，F(000)=648，Z=4．所有衍射数据经Lp因子校正后，采用直接法解出各原子位置坐标，继而经差值Fourier合成及最小二乘法修正和各向异性温度因子校正，结构参数648个，最终偏离因子R1=0.0162，wR2=0.0449，S=1.137，(Δ/σ)max=0.001；最终的差Fourier电子密度图的峰值为0.557e/Å3和-0.446e/Å3．所有的计算及修正均使用SHELXL-97程序[5-6]．

2 结果与讨论

配合物的选择性键长及键角列于表1．

表1 选择性键长(nm) 和键角(°)

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

配合物分子结构如图1所示，其不对称结构单元包括一个Cd(II)原子、一个吡嗪-2，3-二甲酸分子和三个配位水分子．镉原子采取五角双锥的配位方式分别与来自三个不同的吡嗪-2，3-二甲酸上的羧基氧原子、三个配位水上的氧原子和吡嗪-2，3-二甲酸上的一个氮原子配位，Cd-N键键长为2.349(2)Å，Cd-O键键长范围为2.209(2)～2.49 8(2)Å，N(O)-Cd-O(N)键角范围为55.02(7)～177.02(9)Å，都在正常范围内，与其它文献报道相符．

有趣的是每个吡嗪-2，3-二甲酸作为四双齿桥联配体连接相邻的两个镉原子，使之在a轴方向上延伸，从而形成一维链状配位聚合物，如图2所示．

在此链中，相邻的Cd-Cd间距为8.182Å．相邻的长链通过N-H…O和O-H…O氢键形成无限的三维超分子网状结构，如图3所示．

图1 [Cd(pzdc)(H2O)3]n的结构单元中镉原子的配位情况

图2 通过吡嗪-2,3-二甲酸联接而成的无限一维链

图3 沿a轴方向的三维超分子网状结构

参考文献：

[1]游效曾，孟庆金，韩万书.配位化学进展[M].北京:高等教育出版社，2000.

[2]Chen C T,Suslick K S.One-dimensional coordination polymers:Applications to material science[J].Coord.Chem.Rev.,1993,128(1-2):293-322.

[3]Maruoka K，Murase N,Yamamoto H.Chiral helical Lewis acids for asymmetric Diels-Alder catalysts[J].Org.Chem.，1993，58(11):2938-2939.

[4]Lloret F，Munno G D，Julve M，etal.Spin Polarizati on and Ferromagnetism in Two-Dimensional Sheetlike Cobalt(II) Polymers:[Co(L)2(NCS)2] (L=Pyrimidine or Pyrazine)[J].Angew. Chem. Int. Ed.，1998，37(1)：135-138.

[5]Sheldrich，G.M.SHELXS 97Program for Crystal Structure Refinement[M].Germany:University of Göttingen，1997.

[6]Sheldrick，G.M.SHELXS 97，Program for Crystal Structure Solution[M].Germany:University of Göttingen，1997.