李慧玲,杨 敏,孙 金,李荣春，魏荣敏

(德州学院化学化工学院，山东省功能材料与配位化学高校重点实验室，德州 253023)

0 引 言

水簇是指三个及以上水分子通过氢键作用相互连接而形成的水的聚合体。小型水簇因其特殊的不规则性质及其在无机材料、超分子体系、生物分子及化学工程上的重要作用，引起了科学家的极大兴趣，人们对其进行了广泛的研究[1-4]。这不仅为人们研究宏观意义上的水提供帮助，而且有助于人们了解与蛋白质分子有关的水分子的结构。

金属配合物由于其在光学、磁学和电学等方面具有潜在的应用价值，受到了广泛研究[5-7]。研究发现，配合物晶体中位于主体框架结构间的水簇是表征从孤立水分子到大量水的结构变化及键合机理的有效方式，晶体中配合物的主体框架结构可以为水簇提供有效的存在环境。因此，越来越多的包含三聚体[8]、四聚体[9-10]、五聚体[11]、六聚体[12]及八聚体[13-14]等水簇的配合物晶体被广泛研究。其中，环状水四聚体对于理解液态水和冰的双结构模型起着至关重要的作用[1]，根据该模型，立方的水八聚体解离成环状水四聚体似乎是在液态水中发生的关键过程。基于此，本文设计合成了阴离子水簇赖以存在的超分子配合物[Co(2,2-bipy)2(N3)2](N3)0.5Cl0.5·2H2O，并培养了其单晶体，采用X射线单晶衍射、红外光谱等对其结构进行了一系列表征，得到了一个包含环状水四聚体的阴离子水簇[(H2O)4(N3)Cl]2-。基于密度泛函理论对配合物的结构、单点能、原子偶极矩校正的Hirshfeld布居(ADCH)原子电荷等进行了理论研究。……