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两个新的羟基硫酸盐骨架: 有机硫原位合成和晶体结构

2021-05-26周瑞莎苏雅慧柴嘉琪宋江锋

吉林大学学报(理学版) 2021年3期

周瑞莎, 苏雅慧, 柴嘉琪, 李 赫, 宋江锋

(1. 中北大学 理学院化学系, 太原 030051; 2. 中国兵工物资集团有限公司, 北京 100089)

通过对上述硫酸盐骨架材料合成分析, 发现上述硫酸盐骨架的硫源均来自硫酸盐原料, 本文通过有机硫原位氧化反应生成硫酸根, 合成得到两个羟基硫酸盐化合物[Cu3(SO4)(OH)4]n(1)和[K2Co3(OH)2(SO4)3(H2O)2]n(2), 并对其结构进行单晶X射线衍射(XRD)表征. 结果表明, 在化合物1和2的合成中, 有机硫均被原位氧化生成硫酸根.

1 实 验

1.1 主要仪器和试剂

在Bruker SMART CCD型衍射仪(德国Bruker公司)上测得单晶X射线衍射数据, Mo-Kα射线, 石墨单色器的辐射波长为0.071 073 nm, 用SHELXTL-2018程序解析和精修晶体数据; 聚四氟乙烯反应釜和烘箱购自济南恒化科技有限公司.

甲基巯基四氮唑、 巯基嘧啶、 甲醇、 N′,N-二甲基甲酰胺、 Cu(NO3)2·6H2O和Co(NO3)2·6H2O均为国产分析纯试剂.

1.2 化合物的合成

1.2.1 化合物[Cu3(SO4)(OH)4]n(1)的合成

准确称取甲基巯基四氮唑(0.05 mmol, 5.8 mg), 溶于3 mL甲醇中. 移取0.5 mL浓度为0.1 mol/L的Cu(NO3)2·6H2O水溶液, 将该溶液加入上述甲基巯基四氮唑的甲醇溶液中, 搅拌均匀, 形成混合溶液, 然后将该混合液转入容积为 10 mL的聚四氟乙烯反应釜中, 置于160 ℃烘箱中反应72 h, 自然冷却至室温, 生成蓝色块状晶体, 用蒸馏水洗涤、 过滤并干燥.

1.2.2 化合物[K2Co3(OH)2(SO4)3(H2O)2]n(2)的合成

准确称取巯基嘧啶(0.05 mmol, 5.6 mg), 溶于 3 mL 蒸馏水和 2 mL N′,N-二甲基甲酰胺混合溶剂中, 加入KOH(50 μL, 1 mol/L)助溶, 搅拌至完全溶解后, 移取2 mL Co(NO3)2·6H2O水溶液(0.1 mol/L), 将其加入上述巯基嘧啶的混合溶液中, 搅拌15 min, 最后将所有混合液转入容积为15 mL的聚四氟乙烯反应釜中, 置于170 ℃烘箱中, 恒温加热反应72 h, 自然冷却至室温, 生成粉紫色块状晶体, 用蒸馏水……

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