| 三个Zn(Ⅱ)/Co(Ⅱ)配位聚合物的合成、结构与光带能隙 |
| Syntheses, Structures and Optical Band Gaps of Three Zn(Ⅱ)/Co(Ⅱ) Coordination Polymers |
| 作者 | 单位 | E-mail | | 丁琦晖 | 山东科技大学化学与生物工程学院, 矿山灾害预防控制省部共建国家重点实验室培育基地, 青岛 266590 | | | 刘瑶瑶 | 山东科技大学化学与生物工程学院, 矿山灾害预防控制省部共建国家重点实验室培育基地, 青岛 266590 | | | 李鲁超 | 山东科技大学化学与生物工程学院, 矿山灾害预防控制省部共建国家重点实验室培育基地, 青岛 266590 | | | 黄永清 | 山东科技大学化学与生物工程学院, 矿山灾害预防控制省部共建国家重点实验室培育基地, 青岛 266590 | yqhuangskd@163.com | | 赵越 | 南京大学化学化工学院, 配位化学国家重点实验室, 南京 210023 | zhaoyue@nju.edu.cn |
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| 摘要: 通过使用两性离子羧酸配体4-羧基-1-（4-羧基苄基）吡啶盐（L1）和含氮辅助配体1，4-二（咪唑-1-甲基）苯（L2）或1，3-二（咪唑-1-甲基）苯（L3）分别与金属锌盐和金属钴盐反应，合成了配合物[Zn（L1）（L2）0.5Cl]n（1）、[Co（L1）（L2）0.5Cl]n（2）和{[Zn（L1）（L3）]ClO4·1.7H2O}n（3）。配合物1和2同构，具有（6，3）拓扑的二维层状结构。该二维层进一步通过倾斜穿插形成三维结构。配合物3具有一维铰链结构。相邻的一维链进一步通过π-π作用扩展为二维层状结构。值得注意的是，配合物1~3均可视为由一维[M（L1）]n链和桥联的双咪唑基配体L2或L3构成。配合物1和2是由一维的螺旋链和Z形的桥联L2配体构成，而配合物3是由一维的之字形链和C形的桥联L3配体构成。研究结果表明不同的含氮辅助配体和阴离子对配合物的最终结构有重要的影响。光带能隙研究表明，配合物1~3的能带间隙分别为2.96、1.72和3.16 eV，这表明配合物具有潜在的宽隙半导体的性质。 |
| 关键词: 锌配合物 钴配合物 配位聚合物 晶体结构 光带能隙 |
| 基金项目: 国家自然科学基金（No.21201111）资助项目。 |
| Abstract: Three new coordination polymers with formulas[Zn(L1)(L2)0.5Cl]n (1),[Co(L1)(L2)0.5Cl]n (2) and {[Zn(L1) (L3)]ClO4·1.7H2O}n (3) have been prepared via the combination of zwitterionic carboxylic ligand with Zn(Ⅱ) and Co (Ⅱ) salts under the participation of two bridging imidazole-based isomers, where L1, L2 and L3 are 4-carboxy-1-(4-carboxybenzyl)-pyridinium, 1, 4-bis(imidazole-1-ylmethyl)benzene and 1, 3-bis(imidazole-1-ylmethyl)benzene, respectively. Complexes 1 and 2 are isostructural and feature an undulated 2D herringbone layer structure with (6,3) topology, exhibiting a rare 2D→3D inclined polycatenated structure. Compared with 1 and 2, complex 3 displays 1D catenated chain structure, which are further assembled into 2D layer via abundant π-π interactions. It is noteworthy that 1~3 can all be considered as consisting of 1D[M(L1)]n chains and bridging bis-imidazole-based ligands. For 1 and 2, the 1D[M(L1)]n chains take helical form and bridging L2 ligands adopting Z-shape. In contrast, the 1D[M(L1)]n chains in 3 exhibit zigzag form and bridging L3 ligands having C-configuration. The results reveal that different N-donor ancillary ligands and anions have a subtle effect on the final structures. The study of optical band gaps showed that the band gaps of 1~3 were 2.96, 1.72 and 3.16 eV, respectively, which indicates that 1~3 have properties of potential wide-band-gap semiconductors. |
| Keywords: Zn(Ⅱ) complex Co(Ⅱ) complex coordination polymer crystal structure optical band gap |
| 投稿时间：2020-05-07 修订日期：2020-09-14 |
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| 丁琦晖,刘瑶瑶,李鲁超,黄永清,赵越.三个Zn(Ⅱ)/Co(Ⅱ)配位聚合物的合成、结构与光带能隙[J].无机化学学报,2020,36(11):2014-2022. |
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