Co(II)与烟酸类分子形成的配位聚合物的晶体结构与孔道稳定性

华小辉 李维红 徐怡庄 吴瑾光

引用本文: 华小辉, 李维红, 徐怡庄, 吴瑾光. Co(II)与烟酸类分子形成的配位聚合物的晶体结构与孔道稳定性[J]. 物理化学学报, 2012, 28(08): 1815-1822. doi: 10.3866/PKU.WHXB201206123 shu
Citation:  HUA Xiao-Hui, LI Wei-Hong, XU Yi-Zhuang, WU Jin-Guang. Crystal Structures and Pore Stability of Coordination Polymers Constructed by Nicotinic Acid and Isonicotinic Acid with Co(II)[J]. Acta Physico-Chimica Sinica, 2012, 28(08): 1815-1822. doi: 10.3866/PKU.WHXB201206123 shu

Co(II)与烟酸类分子形成的配位聚合物的晶体结构与孔道稳定性

  • 基金项目:

    国家自然科学基金(20671007)资助项目 (20671007)

摘要:

利用烟酸与异烟酸两种配体分别与硝酸钴在N,N'-二甲基甲酰胺(DMF)中采用溶剂热法合成了三种新的配位聚合物[CO22-H2O)(nicotinic acid)4·(DMF)] (1), [CO2(isonicotinic acid)4·(DMF)] (2), [Co(isonicotinicacid)2·(DMF)] (3), 并利用单晶X射线衍射(XRD)和元素分析获得其结构信息. 通过傅里叶变换红外(FTIR)光谱、粉末X射线衍射(XRD)、热重分析(TGA)和比表面积分析等手段对结构中孔道的热稳定性进行了表征. 结果表明化合物1 具有类金刚石的拓扑结构, 结构中含有稳定的一维(1D)孔道空间. 化合物2 和3 是以异烟酸为配体, 分别在100 和160 °C下合成, 二者结构中配体以完全不同的方式与Co(II)配位, 从而使其具有不同的结构.化合物2和3的一维孔道在热处理脱附DMF分子的过程中不能稳定存在.

English

    1. [1]

      (1) Kitagawa, S.; Uemura, K. Chem. Soc. Rev. 2005, 34, 109. doi: 10.1039/b313997m

      (1) Kitagawa, S.; Uemura, K. Chem. Soc. Rev. 2005, 34, 109. doi: 10.1039/b313997m

    2. [2]

      (2) Kitagawa, S.; Matsuda, R. Coord. Chem. Rev. 2007, 251, 2490.doi: 10.1016/j.ccr.2007.07.009(2) Kitagawa, S.; Matsuda, R. Coord. Chem. Rev. 2007, 251, 2490.doi: 10.1016/j.ccr.2007.07.009

    3. [3]

      (3) James, S. L. Chem. Soc. Rev. 2003, 32, 276. doi: 10.1039/b200393g(3) James, S. L. Chem. Soc. Rev. 2003, 32, 276. doi: 10.1039/b200393g

    4. [4]

      (4) Tranchemontagne, D. J.; Mendoza-Cortes, J. L.; O'Keeffe, M.;Yaghi, O. M. Chem. Soc. Rev. 2009, 38, 1257. doi: 10.1039/b817735j(4) Tranchemontagne, D. J.; Mendoza-Cortes, J. L.; O'Keeffe, M.;Yaghi, O. M. Chem. Soc. Rev. 2009, 38, 1257. doi: 10.1039/b817735j

    5. [5]

      (5) Chen, B. L.; Yang, Y.; Zapata, F.; Lin, G. N.; Qian, G. D.;Lobkovsky, E. B. Adv. Mater. 2007, 19, 1693. doi: 10.1002/adma.200601838(5) Chen, B. L.; Yang, Y.; Zapata, F.; Lin, G. N.; Qian, G. D.;Lobkovsky, E. B. Adv. Mater. 2007, 19, 1693. doi: 10.1002/adma.200601838

    6. [6]

      (6) Chen, B.;Wang, L.; Xiao, Y.; Fronczek, F. R.; Xue, M.; Cui, Y.;Qian, G. Angew. Chem. Int. Edit. 2009, 48, 500. doi: 10.1002/anie.200805101(6) Chen, B.;Wang, L.; Xiao, Y.; Fronczek, F. R.; Xue, M.; Cui, Y.;Qian, G. Angew. Chem. Int. Edit. 2009, 48, 500. doi: 10.1002/anie.200805101

    7. [7]

      (7) Rocha, J.; Carlos, L. D.; Paz, F. A. A.; Ananias, D. Chem. Soc. Rev. 2011, 40, 926. doi: 10.1039/c0cs00130a(7) Rocha, J.; Carlos, L. D.; Paz, F. A. A.; Ananias, D. Chem. Soc. Rev. 2011, 40, 926. doi: 10.1039/c0cs00130a

    8. [8]

      (8) Liu, T. F.; Fu, D.; Gao, S.; Zhang, Y. Z.; Sun, H. L.; Su, G.; Liu,Y. J. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 13976. doi: 10.1021/ja0380751(8) Liu, T. F.; Fu, D.; Gao, S.; Zhang, Y. Z.; Sun, H. L.; Su, G.; Liu,Y. J. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 13976. doi: 10.1021/ja0380751

    9. [9]

      (9) Zhang, B.;Wang, Z. M.; Kurmoo, M.; Gao, S.; Inoue, K.;Kobayashi, H. Adv. Funct. Mater. 2007, 17, 577. doi: 10.1002/adfm.200600265(9) Zhang, B.;Wang, Z. M.; Kurmoo, M.; Gao, S.; Inoue, K.;Kobayashi, H. Adv. Funct. Mater. 2007, 17, 577. doi: 10.1002/adfm.200600265

    10. [10]

      (10) Salles, F.; Maurin, G.; Serre, C.; Llewellyn, P. L.; Knofel, C.;Choi, H. J.; Filinchuk, Y.; Oliviero, L.; Vimont, A.; Long, J. R.;Ferey, G. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 13782. doi: 10.1021/ja104357r(10) Salles, F.; Maurin, G.; Serre, C.; Llewellyn, P. L.; Knofel, C.;Choi, H. J.; Filinchuk, Y.; Oliviero, L.; Vimont, A.; Long, J. R.;Ferey, G. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 13782. doi: 10.1021/ja104357r

    11. [11]

      (11) Guillou, N.; Livage, C.; Drillon, M.; Ferey, G. Angew. Chem. Int. Edit. 2003, 42, 5314. doi: 10.1002/anie.200352520(11) Guillou, N.; Livage, C.; Drillon, M.; Ferey, G. Angew. Chem. Int. Edit. 2003, 42, 5314. doi: 10.1002/anie.200352520

    12. [12]

      (12) Hu, A.; N , H. L.; Lin,W. B. Angew. Chem. Int. Edit. 2003, 42,6000. doi: 10.1002/anie.200351264(12) Hu, A.; N , H. L.; Lin,W. B. Angew. Chem. Int. Edit. 2003, 42,6000. doi: 10.1002/anie.200351264

    13. [13]

      (13) Kesanli, B.; Lin,W. B. Chem. Commun. 2004, 2284.(13) Kesanli, B.; Lin,W. B. Chem. Commun. 2004, 2284.

    14. [14]

      (14) Horcajada, P.; Surble, S.; Serre, C.; Hong, D. Y.; Seo, Y. K.;Chang, J. S.; Greneche, J. M.; Margiolaki, I.; Ferey, G. Chem. Commun. 2007, 2820.(14) Horcajada, P.; Surble, S.; Serre, C.; Hong, D. Y.; Seo, Y. K.;Chang, J. S.; Greneche, J. M.; Margiolaki, I.; Ferey, G. Chem. Commun. 2007, 2820.

    15. [15]

      (15) Kitagawa, S.; Kitaura, R.; Noro, S. Angew. Chem. Int. Edit.2004, 43, 2334. doi: 10.1002/anie.200300610(15) Kitagawa, S.; Kitaura, R.; Noro, S. Angew. Chem. Int. Edit.2004, 43, 2334. doi: 10.1002/anie.200300610

    16. [16]

      (16) Rosi, N. L.; Eckert, J.; Eddaoudi, M.; Vodak, D. T.; Kim, J.;O'Keeffe, M.; Yaghi, O. M. Science 2003, 300, 1127. doi: 10.1126/science.1083440(16) Rosi, N. L.; Eckert, J.; Eddaoudi, M.; Vodak, D. T.; Kim, J.;O'Keeffe, M.; Yaghi, O. M. Science 2003, 300, 1127. doi: 10.1126/science.1083440

    17. [17]

      (17) Li, H.; Eddaoudi, M.; O'Keeffe, M.; Yaghi, O. M. Nature 1999,402, 276. doi: 10.1038/46248(17) Li, H.; Eddaoudi, M.; O'Keeffe, M.; Yaghi, O. M. Nature 1999,402, 276. doi: 10.1038/46248

    18. [18]

      (18) Ferey, G. Chem. Soc. Rev. 2008, 37, 191. doi: 10.1039/b618320b(18) Ferey, G. Chem. Soc. Rev. 2008, 37, 191. doi: 10.1039/b618320b

    19. [19]

      (19) Suh, M. P.; Park, H. J.; Prasad, T. K.; Lim, D.W. Chem. Rev.2011, 112, 782.(19) Suh, M. P.; Park, H. J.; Prasad, T. K.; Lim, D.W. Chem. Rev.2011, 112, 782.

    20. [20]

      (20) Li, J. R.; Sculley, J.; Zhou, H. C. Chem. Rev. 2012, 112, 869.doi: 10.1021/cr200190s(20) Li, J. R.; Sculley, J.; Zhou, H. C. Chem. Rev. 2012, 112, 869.doi: 10.1021/cr200190s

    21. [21]

      (21) Sumida, K.; Ro w, D. L.; Mason, J. A.; McDonald, T. M.;Bloch, E. D.; Herm, Z. R.; Bae, T. H.; Long, J. R. Chem. Rev.2012, 112, 724. doi: 10.1021/cr2003272(21) Sumida, K.; Ro w, D. L.; Mason, J. A.; McDonald, T. M.;Bloch, E. D.; Herm, Z. R.; Bae, T. H.; Long, J. R. Chem. Rev.2012, 112, 724. doi: 10.1021/cr2003272

    22. [22]

      (22) Fu, Y.; Li, G. B.; Liao, F. H.; Lin, J. H. Acta Phys. -Chim. Sin.2011, 27, 2269. [付颖, 李国宝, 廖复辉, 林建华, 物理化学学报, 2011, 27, 2269] doi: 10.3866/PKU.WHXB20110908(22) Fu, Y.; Li, G. B.; Liao, F. H.; Lin, J. H. Acta Phys. -Chim. Sin.2011, 27, 2269. [付颖, 李国宝, 廖复辉, 林建华, 物理化学学报, 2011, 27, 2269] doi: 10.3866/PKU.WHXB20110908

    23. [23]

      (23) Yaghi, O. M.; Davis, C. E.; Li, G.; Li, H. J. Am. Chem. Soc.1997, 119, 2861. doi: 10.1021/ja9639473(23) Yaghi, O. M.; Davis, C. E.; Li, G.; Li, H. J. Am. Chem. Soc.1997, 119, 2861. doi: 10.1021/ja9639473

    24. [24]

      (24) Rosi, N. L.; Kim, J.; Eddaoudi, M.; Chen, B. L.; O'Keeffe, M.;Yaghi, O. M. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 1504. doi: 10.1021/ja045123o(24) Rosi, N. L.; Kim, J.; Eddaoudi, M.; Chen, B. L.; O'Keeffe, M.;Yaghi, O. M. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 1504. doi: 10.1021/ja045123o

    25. [25]

      (25) Fujita, M.; Kwon, Y. J.;Washizu, S.; Ogura, K. J. Am. Chem. Soc. 1994, 116, 1151. doi: 10.1021/ja00082a055(25) Fujita, M.; Kwon, Y. J.;Washizu, S.; Ogura, K. J. Am. Chem. Soc. 1994, 116, 1151. doi: 10.1021/ja00082a055

    26. [26]

      (26) Kepert, C. J.; Rosseinsky, M. J. Chem. Commun. 1999, 375.(26) Kepert, C. J.; Rosseinsky, M. J. Chem. Commun. 1999, 375.

    27. [27]

      (27) Noro, S.; Kitaura, R.; Kondo, M.; Kitagawa, S.; Ishii, T.;Matsuzaka, H.; Yamashita, M. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124,2568. doi: 10.1021/ja0113192(27) Noro, S.; Kitaura, R.; Kondo, M.; Kitagawa, S.; Ishii, T.;Matsuzaka, H.; Yamashita, M. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124,2568. doi: 10.1021/ja0113192

    28. [28]

      (28) Li, Y.; Xie, L.; Liu, Y.; Yang, R.; Li, X. Inorg. Chem. 2008, 47,10372. doi: 10.1021/ic800919k(28) Li, Y.; Xie, L.; Liu, Y.; Yang, R.; Li, X. Inorg. Chem. 2008, 47,10372. doi: 10.1021/ic800919k

    29. [29]

      (29) Park, H. J.; Suh, M. P. Chem. Commun. 2010, 46, 610. doi: 10.1039/b913067e(29) Park, H. J.; Suh, M. P. Chem. Commun. 2010, 46, 610. doi: 10.1039/b913067e

    30. [30]

      (30) Chun, H.; Dybtsev, D. N.; Kim, H.; Kim, K. Chem. Eur. J. 2005,11, 3521. doi: 10.1002/chem.200401201(30) Chun, H.; Dybtsev, D. N.; Kim, H.; Kim, K. Chem. Eur. J. 2005,11, 3521. doi: 10.1002/chem.200401201

    31. [31]

      (31) Xiang, S.; Huang, J.; Li, L.; Zhang, J.; Jiang, L.; Kuang, X.; Su,C. Y. Inorg. Chem. 2011, 50, 1734.(31) Xiang, S.; Huang, J.; Li, L.; Zhang, J.; Jiang, L.; Kuang, X.; Su,C. Y. Inorg. Chem. 2011, 50, 1734.

    32. [32]

      (32) Eubank, J. F.;Wojtas, L.; Hight, M. R.; Bousquet, T.; Kravtsov,V. C.; Eddaoudi, M. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 17532. doi: 10.1021/ja203898s(32) Eubank, J. F.;Wojtas, L.; Hight, M. R.; Bousquet, T.; Kravtsov,V. C.; Eddaoudi, M. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 17532. doi: 10.1021/ja203898s

    33. [33]

      (33) Sheldrick, G. M. SHELXS-97, A Computer Program for the Solution of Crystal Structures; University of Göttingen:Göttingen, Germany, 1997.(33) Sheldrick, G. M. SHELXS-97, A Computer Program for the Solution of Crystal Structures; University of Göttingen:Göttingen, Germany, 1997.

    34. [34]

      (34) Sheldrick, G. M. SHELXL-97, A Computer Program for Refinement of Crystal Structures; University of Göttingen:Götingen, Germany, 1997.(34) Sheldrick, G. M. SHELXL-97, A Computer Program for Refinement of Crystal Structures; University of Göttingen:Götingen, Germany, 1997.

    35. [35]

      (35) Spek, A. L. PLATON, A Multipurpose Crystallographic Tool;Utrecht University: Utrecht, The Netherlands, 2001.(35) Spek, A. L. PLATON, A Multipurpose Crystallographic Tool;Utrecht University: Utrecht, The Netherlands, 2001.

    36. [36]

      (36) Ayyappan, P.; Evans, O. R.; Lin,W. B. Inorg. Chem. 2001, 40,4627.(36) Ayyappan, P.; Evans, O. R.; Lin,W. B. Inorg. Chem. 2001, 40,4627.

    37. [37]

      (37) Liu, Y. H.; Tsai, H. L.; Lu, Y. L.;Wen, Y. S.;Wang, J. C.; Li, K.L. Inorg. Chem. 2001, 40, 6426. doi: 10.1021/ic010343d

      (37) Liu, Y. H.; Tsai, H. L.; Lu, Y. L.;Wen, Y. S.;Wang, J. C.; Li, K.L. Inorg. Chem. 2001, 40, 6426. doi: 10.1021/ic010343d

  • 加载中
计量
  • PDF下载量:  672
  • 文章访问数:  2566
  • HTML全文浏览量:  79
文章相关
  • 发布日期:  2012-07-10
  • 收稿日期:  2012-05-18
  • 网络出版日期:  2012-06-12
通讯作者: 陈斌, bchen63@163.com
  • 1. 

    沈阳化工大学材料科学与工程学院 沈阳 110142

  1. 本站搜索
  2. 百度学术搜索
  3. 万方数据库搜索
  4. CNKI搜索

/

返回文章