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小说Multi-helical聚合物:Pyridine-2 6-dicarboxylato铅(2)复杂[Pb (dipic)] n

Yong-qi秦*金汇雪,Zi-feng张和Yuan-biao乔

吕梁大学应用化学研究所、吕梁、山西、中国公关

*通讯作者:
Yong-qi秦
吕梁大学应用化学研究所
山西吕梁,033001年,中国的公关
电话:0086-0358-2274301
电子邮件:
qinyq2003@163.com

收到日期:20/11/2015;接受日期:14/12/2015;发表日期:16/12/2015

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文摘

自组装的pyridine-2 6-dicarboxylato二阶阴离子(dipic) 2 -和硝酸铅的提供配位聚合物(Pb (dipic)) n(1),其结构是由元素分析仪、红外光谱学和单晶x射线衍射,进一步表现为热重力(TG)分析。有趣的是,这种聚合物表现出一个新颖的二维框架包含3型螺旋链数量highest-stranded纠缠的三个系统。通过oxo-bridges网状2 d框架连接。当强烈的氢键结构考虑,Pb (dipic)] n 3 d层结构形式。这些螺旋链之间的氢键扮演重要角色在构成一个三层结构的网络进行。

关键字

(Pb (dipic))n,晶体结构,螺旋链,TG-DTA

介绍

设计合成的有机框架(mof)一直是一个巨大的挑战在固态化学(1- - - - - -5]。晶体工程的财政部目前正在极大的兴趣不仅因为其巨大的潜在的应用在气体存储、化学分离、微电子学、非线性光学和多相催化,还因为它的有趣的结构多样性,新的拓扑结构和复杂的纠缠主题(6- - - - - -12]。纠缠系统,超分子化学的重要主题之一,是常见的在生物学(见索烃,轮烷和分子结)。纠缠系统吸引了大量的注意力从化学家不仅因为其内在的审美情趣(13- - - - - -16),但也有趣的性质和潜在的应用,从药物运载工具传感器设备(17- - - - - -20.]。互穿网络,一直纠缠的大多数调查类型,可以被描述为聚合物类轮烷和索烃(21,22]。他们为化学家提供了长期的魅力,许多吸引人的相互影响框架构造,讨论了全面回顾了板条和罗布森雷竞技苹果下载21,22]。然而,self-penetrating网络视为研究聚合物的分子结基本上仍是无人,正如在最近的一次审查尚et al。13]。根据罗布森,尚和钱伯尼斯(13,23- - - - - -27],self-penetration是一个网络的特殊性,最小的拓扑环被其他最小加环属于同一个网络。互穿网络的富有成果的生产相比,self-penetration特性仍然是罕见的在协调聚合物,属于这个家庭的,只有一些优雅的例子已报告到目前为止(23- - - - - -27),这意味着一个新的配位化学的具有挑战性的问题。最近特别关注的化学家致力于寻找帧与小说的纠葛,如多个螺旋,Borromean架构,和衍生物13- - - - - -16),导致我们的知识的自组装过程27]。多个螺旋,这在本质上是无处不在的,是遗传的基础代码,吸引更多的关注在配位化学和材料化学来自它们的重要性在生物系统中,光学设备,和不对称催化6,28- - - - - -32]。由黄祖辉和同事的开创性工作33,34),一些吸引人的协调聚合物包含多个螺旋构造(35- - - - - -37]。

自组装的有机酸形成许多小说协调聚合物因为有机酸可以稳定协调聚合物通过质子转移(38,39]。H2dipic是一种有效的三齿螯合配位体与大多数金属离子形成稳定的配合物,非常复杂的协作环境。我们的策略的采用v型配体,如H2dipic,是基于以下考虑:就业的v型桥接配体可以改善高分子链的螺旋性,因此这可能有利于螺旋的形成和内消旋螺旋结构28- - - - - -37]。许多协调财政部的聚合物合成与pyridine-2 6-dicarboxylato酸,但这是几乎没有报道,自组装pyridine-2, 6-dicarboxylato酸提供协调的例子multi-helical结构的聚合物。在本文中,我们报告一个有趣的self-penetration网络,即(Pb (dipic))n

实验

准备(Pb (dipic))n

热液处理硝酸铅的(331.2毫克,1.0更易),H2dipic(167.0毫克,1.0更易)和EtOH(10毫升)5天在150ºC收益率无色水晶适合x射线测量产品。收益率:85.6%的基础上引导源。傅立叶变换红外光谱(cm1):3419 (w), 1609 (s), 1423 (m), 1382 (s), 1271 (s), 1178 (w), 1139 (m), 1070 (m), 1016 (m), 913 (m), 820 (m), 769 (s), 728 (s), 693 (m)、662 (m),肛门。计算的(Pb (dipic))n:C, 22.52;H, 0.81;3.75 N,。发现:C, 22.18;H, 0.91;3.52 N,。

结果与讨论

复杂与以前公布的1是异构(Pb (dipic))n{一}[40]。相似和不同的复杂的1和复杂S1和S2如表所示,图S1和图1所示。尽管分子式和水晶系统对于复杂的1和复杂的一个几乎完全相同,它们的空间结构、债券长度和角度是不同的。在复杂的一个,每个6 Pb原子是由四个oxo-bridges和两个双oxo-bridges架桥图S1 (b)。羧酸盐的Pb-Pb距离桥接组是4.864,4.440和5.536 Pb1 - Pb1D, Pb1-Pb1B和Pb1 - Pb1E,分别图S1(一个)。但是,在复杂的结构1,每四个铅原子由四个含氧的原子桥接图1。一个eight-atom戒指是由四个O原子和四个Pb在复杂的1。eight-atom环相互交织共同Pb-O-Pb边缘形成一个二维无限网络的形成。两个铅原子的距离由O3-bridge 4.5647(35),由O2-bridge和4.9141 (33)。角度三个铅原子由O3-bridge 75.514(61)°,和69.330 (53)°O2-bridge(见图1)。从这些数据看,铅原子几乎是平面。因此,我们得出这样的结论:所有铅原子的结构存在于一个平面上。这可以作证图1

chemistry-Perspective-views

图1:四个相连的透视视图(Pb和O原子)节点标题中复杂。

单晶x射线衍射分析表明,复杂的1是一个2 d self-penetrating网络的结构包含三种类型的螺旋链。结晶学独立Pb原子采用十面体几何扭曲,配合一个氮原子和六个氧原子从四个H2dipic配体在Scheme中S1。这种连接方式的基础上,Pb H原子相连2dipic配体生成scalelike2D组成的网络(Pb (dipic))n(见图S2)。最迷人的和独特的结构特征的复杂的1是三种类型的螺旋链共存的2 d网络(Pb (dipic))n。中所描绘的一样图2,铅原子被dipic桥接配体形成三链螺旋链b轴向下。从复杂的结构1,(Pb (dipic))n是一个聚合的协调网络包含一条琥珀螺旋链。同样,三链螺旋链由吡啶环,O1和O3的dipic配体桥接与铅原子进一步与两个相邻三链螺旋链给一个有吸引力的5倍交织内消旋螺旋(图3)。5倍的内消旋螺旋展品纠缠在self-penetrating系统的结构。一个双链螺旋是由吡啶环,O2和O3 dipic配体桥接铅原子的轴(图S3)。每个双链螺旋链进一步与两个相邻的双链螺旋链构建双重交织内消旋螺旋(图S4)。此外,复杂的1还包含一个单链螺旋,由吡啶环和O3的dipic配体之间的桥梁铅原子b轴(图S5)。

chemistry-Space-filling

图2:空间三链螺旋链的观点。

chemistry-interwoven-meso

图3:5倍交织的空间视图内消旋螺旋。

在复杂的晶格1中,存在一些superamolecular功能,如潜在的弱碳氢键··O氢键分子间相互作用,π-π堆积相互作用和碳氢键··πsuperamolecular交互。分子间氢键扮演重要角色的构成一个三维层状结构的2 d网络(图4)。

chemistry-Crystal-packing

图4:标题复杂:视图的水晶包装大约沿着b轴显示3 d层的形成通过碳氢键…O交互。

热的研究

TG /标题化合物的直接转矩曲线,提出了Pb (dipic) n,图S6。可以看出,有两个步骤减肥,并分解事件主要发生在与一个吸热峰474.1ºC。体重变化的基础上,第一个减肥的过程(28.52%)对应的损失acyl-pyridine组具有吸热现象,其余(PbCO3)n(calc。28.23%);在530 ~ 900ºC的温度范围内,有一个弱的吸热事件和大约12.19%的减肥可能与碳酸盐岩第二分解过程的损失,其余(PbO)n(calc。11.82%)。

更好的了解这个复杂的框架的性质可以通过钻石的应用软件降低多维结构简单的节点和连接网络。正如上面所讨论的,复杂的结构1与铅原子双节点的节点(H和O原子2dipic配体)。铅原子通过oxo-bridge形式双股链(见图5一个)。双螺旋链的旋转方向相反。双螺旋链crossed-extending形成一个2 d框架聚合物包括Pb和O原子(见图5 b)。我们推测,2 d框架可能是一致的(PbO)其余部分的结构n在分解的过程。

chemistry-Double-helix

图5:双螺旋结构(PbO)n

结论

总之,我们有准备和一个有吸引力的特征self-penetrating纠缠图案协调网络罕见。标题的隔离com磅不仅提供了螺旋的例子化学结构也证实了审美多元化的协调网络化学。

确认

这项工作得到了吕梁市科技项目,学校和私营企业的合作项目和自然科学基金吕梁大学。

引用