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一种以咪唑衍生物为配体的卡宾银配合物的合成及晶体结构

2016-09-05张艳中北大学朔州校区化学部山西朔州036000

浙江化工 2016年4期
关键词:杂环朔州晶体结构

张艳(中北大学朔州校区 化学部,山西 朔州 036000)

精细化工

一种以咪唑衍生物为配体的卡宾银配合物的合成及晶体结构

张艳
(中北大学朔州校区 化学部,山西朔州036000)

以咪唑衍生物和氧化银为原料,二氯甲烷为溶剂,常温下反应生成配合物[Ag (DIM)2]BF4,并对合成物的晶体结构进行了研究。X-射线单晶解析结果表明:该晶体属于单斜晶系,空间群C2/c,a=14.010(18)Å,b=8.303(11)Å,c=14.936(20)Å,α=90.00°,β=93.910(4)°,γ=90.00°,V=1639(4)Å3,Z=4。

合成;X-射线衍射;晶体结构

0 引言

N-杂环卡宾银配合物在诸多方面具有重要的应用,如用于抗菌药物、用作催化剂、金属转移试剂等。第一个结构上得到表征的卡宾银配合物是由卡宾自由基和银盐反应制得[1]。但是,得到稳定的卡宾配合物比较困难,这就促使人们寻找其它的合成途径。1997年,Bertrand等人报道了利用三唑盐和醋酸银反应得到了银卡宾配合物,次年,Lin等人报道了利用Ag2O合成了银卡宾配合物[2];2000年,Danopoulos等人则利用Ag2CO3合成了银卡宾配合物[3]。在多数情况下,制备其它金属卡宾配合物需要较为苛刻的条件。因N-杂环卡宾银配合物具有较弱的银-碳键,其易发生金属转移反应,从而得到其它过渡金属的N-杂环卡宾配合物。利用银卡宾配合物金属交换制备其它金属N-杂环卡宾配合物是非常有效的手段,用此方法,人们现已成功合成了很多金属卡宾配合物[4-7],所以银卡宾配合物在制备其它金属N-杂环卡宾配合物起到了非常重要的作用。

到目前为止,已经有大量的Ag(I)-NHCs的配合物被报道[8],Ag(I)-NHCs簇合物因其银-银间相互作用[9-12],而具有特殊的结构性质;本文以咪唑衍生物,氧化银为原料,在常温下通过溶剂挥发法制得配合物[Ag(DIM)2]BF4(图1),并对其结构进行了表征。

图1 标题配合物的合成路线

1 实验部分

1.1试剂及仪器

Smart Apex CCD X-射线单晶衍射仪 (德国Bruker公司);Vario EL元素分析仪 (美国Elementar公司);Tensog 27红外光谱仪 (KBr压片,德国 Bruker公司);药品包括纯2-(1-methyl-1,2-dihydroimidazol-3-yl)acetonitrile(C6H9N3),氧化银 (Ag2O),乙醇 (CH3CH2OH),二氯甲烷(CH2Cl2)(分析纯,北京智选科汇科技发展有限公司);所用其他试剂均为市售分析纯,使用前未经纯化处理。

1.2[Ag(DIM)2]BF4的合成

称取0.972 g(4.6 mmol)配体和0.745 g (3.2 mmol)Ag2O,移入45 mL二氯甲烷中,于室温下搅拌20 min。然后过滤混合物,滤液放置于暗处常温缓慢挥发得到无色针状[Ag(DIM)2]BF4晶体。该固体用乙醇洗涤,产率为45%(按Ag计算),化学式为C12H14AgBF4N6。元素分析值(括号内为计算值,%)

计算结果,%:C,32.9;H,3.2;N,19.2%。实际测得,%:C,32.6;H,3.1;N,19.5%。

1.3晶体结构分析

选取大小合适的晶体 0.32 mm×0.23 mm× 0.20 mm,在293(2)K下用Mo-Kα射线作为入射光源(λ=0.071073 nm),以 φ-ω扫描方式在3.01≤θ≤25.00范围内,收集晶体的衍射数据。强度进行了经验吸收校正、Lp校正。晶体结构由直接法解得。对全部非氢原子坐标及其各项异性热参数进行了全矩阵最小二乘法修正,氢原子的位置由理论加氢得到。所有计算用SHELXS-97[13]和SHELX-97[14]程序包完成。有关晶体学数据见表1,主要键长和键角数据分别列于表2。

2 结果与讨论

2.1[Ag(DIM)2]BF4的晶体结构

单晶X-射线分析表明,标题配合物晶体属单斜晶系、C2/c空间群。如图1所示,配合物单分子结构单元中含有一个一价的银离子,两个中心对称的咪唑类配体,和一个四氟硼酸根阴离子。两个咪唑环和一价的银离子之间几乎在一条直线上[Ccarbene-Ag-Ccarbene=179.9(3)°],这与Ag(I)的d10电子构型相一致。其中,Ag(I)与咪唑环的平均键长为2.089 Å,属于经典的卡宾Ag-Ccarbene键。另外,与Ag(I)配位的两个咪唑环不在同一平面上,其二面角N(3A)-C(2A)-C(2)-N(3)=78.2°。如图2所示,通过分子间氢键作用标题配合物最终形成一个三维的超分子化合物。

表1 标题化合物的晶体数据Table 1 Crystal data for the title compound

表2 标题化合物的键长(Å)和键角(°)Table 2 Selected bond lengths(Å)and bond angles(°)

图2 标题配合物的分子结构Fig.2 Molecular structure of the title compound,displacement ellipsoids is drawn at the 30% probability level

图3 标题化合物的堆积图解Fig 3 A packing diagram of the title compound

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[14]Sheldrick G M.SHELXL-97,program for crystal structure refinement[CP].Germany:University of Gottingen,1997.

Synthesis and Crystal Structure of Carbene Silver(I)Complex with Imidazole Derivative

ZHANG Yan
(Chemistry Department,School of North University of China(Shuozhou),Shuozhou,Shanxi 036000,China)

Reaction of 2-(1-methyl-1,2-dihydroimidazol-3-yl)acetonitrile tetrafluoroborate([DIM]BF4)with silver oxide in dichloromethane readily yields[Ag(DIM)2]BF4,where DIM is a carbene organic ligand represent 2-(1-methyl-1,2-dihydroimidazol-3-yl)acetonitrile.The crystal structure of the complexe was investigated.The crystal is monoclinic:space group C2/c a=14.010(18),b=8.303(11),c=14.936(20)Å,α =90.00°,β=93.910(4)°,γ=90.00°,V=1639(4)Å3,Z=4.

synthesis;X-ray diffraction;crystal structure

1006-4184(2016)4-0028-03

2015-12-29

张艳(1986-),女,助教,山西朔州人,主要从事配合物晶体合成及结构研究。E-mail:522983035@qq.com。

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