Co(HPEO)2Cl2的合成与结构特征

袁 琳

(吉林省药物研究院 药物合成室，吉林 长春 130061)

设计合成多核配合物和配位聚合物的常见策略是利用含N、含O或同时含N、O的多齿有机配体连接金属离子得到具有零维、一维、二维或三维结构的配合物[1]，研究表明，这些结构独特的配合物在电导材料[2]、电致发光材料[1]、传感器[3]以及激光[4]等领域具有潜在的应用价值，引起人们极大的兴趣[5]。

芳香肟类配体是一种常见的多功能有机配体，在该类配体中，除含有能提供π-π堆积作用的芳香环、以及具有不同配位功能的N、O配位原子外，这些原子不但能与多种金属离子结合，而且还是良好的氢键给体和受体。因此，本文选择尚未有配位研究的2-吡嗪乙酰肟(简称HPEO)为配体，设计合成了结构新颖的配合物单晶，并对其进行了红外、元素分析和单晶衍射的表征。

1 配合物的合成

将配体(合成方法参照文献[6])50mg(0.36mol)，CoCl2·6H2O 43.4mg(0.18mol)分别溶于甲醇中。将溶有配体的甲醇溶液加入到氯化钴的甲醇溶液中，搅拌2h，过滤，滤液静置，一周后得到适于X-射线单晶衍射分析的深红色块状晶体。产率：43%。元素分析计算值(C12H14Cl2CoN6O2)：C,35.66；H,3.49；Cl,17.55；Co,14.58;N,20.80;O,7.92%；实验值：C,35.64；H,3.50；Cl,17.57；Co,14.57；N,20.79；O，7.93 %。FT-IR(KBr压片，cm-1)：3436m,2369w,2336w,1589m,1564s,1523m,1478s,1380s,1327s,1294s,1196m,1147s,1090vs,1041s,735s。

2 配合物晶体结构解析

配合物Co(HPEO)2Cl2的晶体学数据参见表1，配合物的晶体结构中重要的键长和键角数据参见表2。

表1 配合物的晶体参数

表2 配合物重要的键长(Å)和键角(Å)

表2 (续)

3 配体物的晶体结构描述

在配合物Co(HPEO)2Cl2单核结构中(图1)，中心Co2+离子采用六配位的方式，呈变形八面体构型。其中二个氯离子、二个配体中的四个氮原子参与配位。Co(1)-N(1) 键长为2.169(3)Å，Co(1)-N(3)键长为2.098(4)Å，Co(1)-N(4)的键长为2.135(4)Å，Co(1)-N(6)的键长为2.103(4)Å,Co-Cl(1)的键长为2.4024(15)Å，Co-Cl(2)的键长为2.3965(15)Å ，配位参数均在正常范围内。在配位单元中，二个HPEO配体上的氧原子分别和二个氯离子之间存在着分子内氢键作用：O1-H1A···Cl2(键长：3.0673Å，键角：156.267Å)；O2-H2B···Cl1 (键长：3.0259Å，键角：151.866Å)，形成了二个Co-Cl-H-O-N五元环，进一步稳定了配合物的结构。

图1 配合物的单元结构

单核结构通过C12-H12···Cl1氢键(键长为3.683Å，键角为：141.745Å)将其连成沿b轴伸展的一维链结构(图2)。

图2 沿b轴伸展的C-H···Cl氢键一维链状结构

在相邻的配位单元之间，乙酰肟端基C-H与低电子云密度的吡嗪环存在C-H···π作用，如图3所示，C-H···π距离为2.9031(8)Å。

图3 分子间C-H···π氢键

在配合物Co(HPEO)2Cl2中，一条链上的C-H···Cl氢键与相邻配位单元之间同时通过C-H···π作用形成沿bc平面伸展的二维网络结构。如图4所示

图4 在bc平面由C-H···Cl氢键