Tổng hợp thủy nhiệt, tinh thể X-Ray, phân tích TGA và SEM cùng các nghiên cứu dung dịch của một loại Polymer phối trí kẽm(II) 1D nano kích thước mới

Springer Science and Business Media LLC - Tập 8 - Trang 762-774 - 2012
H. Eshtiagh-Hosseini1, H. Aghabozorg2, M. Shamsipur3, M. Mirzaei1, M. Ghanbari3
1Department of Chemistry, School of Sciences, Ferdowsi University of Mashhad, Mashhad, Iran
2Faculty of Chemistry, Tarbiat Moallem University, Tehran, Iran
3Department of Chemistry, Razi University, Kermanshah, Iran

Tóm tắt

Một polymer phối trí mới của nguyên tử kẽm(II), [(pipzH2)[Zn(pyzdc)2].6H2O]n (1) (H2pyzdc và pipz lần lượt là axit pyrazine-2,3-dicarboxylic và piperazine), đã được tổng hợp thành công dưới điều kiện thủy nhiệt và được đặc trưng cấu trúc thông qua phân tích nguyên tố, FTIR, TGA và SEM. Polymer 1 đã được đặc trưng cấu trúc thêm bằng phương pháp tán xạ tia X đơn tinh thể, bao gồm các đơn vị polymer một chiều. Cấu trúc tinh thể của polymer tiêu đề bao gồm các ion anion phức hợp polymer Zn và các cation piperazindium riêng biệt. Cation Zn, nằm ở trung tâm đảo ngược, đã được chelat hóa bởi hai ion (pyzdc)2− trong mặt phẳng cơ sở, và được phối trí thêm bởi hai nguyên tử O axit carboxyl từ các anion pyzdc kề bên theo hướng trục với khoảng cách liên kết Zn-O dài hơn 2.1746(15) Å, hình thành hình học phối trí ZnN2O4 bị biến dạng. Các anion pyzdc đã kết nối các cation Zn thành các chuỗi polymer một chiều chạy dọc theo trục b tinh thể. (pipzH2)2+ liên kết với các chuỗi phức hợp thông qua các loại liên kết hydro. Polymer 1 đã kết tinh trong nhóm không gian đơn nghiêng P21/n với Z = 2. Các tham số ô tinh thể của polymer tiêu đề là: a = 6.5318(16) Å, b = 17.492(4) Å, c = 10.688(3) Å và β = 100.841(4)°. Polymer 1 mang các tương tác cặp ion, các liên kết hydro O-H⃛O, N-H⃛O, và C-H⃛O là các yếu tố chính trong sự hình thành kiến trúc siêu phân tử 1D của nó. Kết quả thu được từ TGA cho thấy rằng polymer tiêu đề có độ ổn định nhiệt khá cao, và cấu trúc của nó có sự ổn định nhiệt đáng kể lên đến 700 °C. Phân tích SEM xác nhận rằng các lớp hiện diện trong 1 được hình thành dưới dạng hạt kích thước nano. Các hằng số proton hóa của acridin (Acr), H2pyzdc và pipz với tư cách là các khối xây dựng của hệ thống truyền proton bao gồm pyzdc-Acr trong dung môi hỗn hợp 20% dioxane-80% nước (V/V) và pyzdc-pipz trong dung môi nước, và các hằng số ổn định tương ứng của các hệ thống này đã được xác định thông qua nghiên cứu điện hóa. Thành phần và độ ổn định của sự phức tạp của các hệ thống này với ion Zn2+ đã được điều tra bằng phương pháp chuẩn độ pH điện hóa.

Từ khóa

#Polymer phối trí #kẽm(II) #pyrazine #hóa học vật liệu #phân tích nhiệt #tán xạ tia X #SEM #tính chất hình học.

Tài liệu tham khảo

H. Aghabozorg, F. Manteghi, S. Sheshmani, J. Iran. Chem. Soc. 5 (2008) 184. and Refs. [31–140]_therein. A. Moghimi, M.A. Sharif, A. Shokrollahi, M. Shamsipur, H. Aghabozorg, Z. Anorg. Allg. Chem. 631 (2005) 902 H. Aghabozorg, A. Moghimi, F. Manteghi, M. Ranjbar, Z. Anorg. Allg. Chem. 631 (2005) 909 A. Moghimi, R. Alizadeh, M.C. Aragoni, V. Lipolis, H. Aghabozorg, P. Norouzi, F. Isaia, S. Sheshmani, Z. Anorg. Allg. Chem. 631 (2005) 1941 A. Moghimi, A. Shokrollahi, M. Shamsipur, H. Aghabozorg, M. Ranjbar, J. Mol. Struct. 701 (2004) 49 S. Sheshmani, H. Aghabozorg, F. Mohammad Panah, R. Alizadeh, G. Kickelbick, B. Nakhjavan, A. Moghimi, F. Ramezanipour, H.R. Aghabozorg, Z. Anorg. Allg. Chem. 632 (2006) 469 A. Moghimi, R. Alizadeh, A. Shokrollahi, H. Aghabozorg, M. Shamsipur, A. Shockravi, Inorg. Chem. 42 (2003) 1616 A. Moghimi, M. Ranjbar, H. Aghabozorg, F. Jalali, M. Shamsipur, K.K. Chadha, Can. J. Chem. 80 (2002) 1687 A. Moghimi, M. Ranjbar, H. Aghabozorg, F. Jalali, M. Shamsipur, R.K. Chadah, J. Chem. Res. (S) (2002) 1047 H. Eshtiagh-Hosseini, H. Aghabozorg, M. Mirzaei, M.M. Amini, Y.G. Chen, A. Shokrollahi, R. Aghaei, J. Mol. Struct. 973 (2010) 180 J. Soleimannejad, H. Aghabozorg, S. Hooshmand, M. Ghanbari, F. Manteghi, M. Shamsipur, J. Iran. Chem. Soc. 7 (2010) 405 Z. Aghajani, H. Aghabozorg, E. Sadr-Khanlou, A. Shokrollahi, S. Derki, M. Shamsipur, J. Iran. Chem. Soc. 6 (2009) 373 H. Aghabozorg, S. Daneshvar, E. Motyeian, F. Manteghi, R. Khadivi, M. Ghadermazi, A. Shokrollahi, M. Ghaedi, S. Derki, M. Shamsipur, J. Iran. Chem. Soc. 6 (2009) 620 H. Aghabozorg, E. Sadr-khanlou, A. Shokrollahi, M. Ghaedi, M. Shamsipur, J. Iran. Chem. Soc. 6 (2009) 55. H. Aghabozorg, F. Manteghi, M. Ghadermazi, M. Mirzaei, A.R. Salimi, A. Shokrollahi, S. Derki, H. Eshtiagh-Hosseini, J. Mol. Struct. 919 (2009) 381. H. Aghabozorg, F. Manteghi, M. Ghadermazi, M. Mirzaei, A.R. Salimi, H. Eshtiagh-Hosseini, J. Iran. Chem. Soc. 7 (2010) 500. N.W. Ockwig, O. Delgado-friedrichs, M. O’Keffe, O.M. Yaghi, Acc. Chem. Res. 38 (2005) 176. M.D. Ward, Chem. Commun. (2005) 5838. S. Masaoka, S. Furukawa, H.-C. Chang, T. Mizutani, S. Kitagawa, Angew. Chem., Int. Ed. 40 (2001) 3817. R. Kitaura, K. Fujimoto, S. Noro, M. Kondo, S. Kitagawa, Angew. Chem., Int. Ed. 41 (2002) 133 T.K. Maji, K. Uemura, H.C. Chang, R. Matsuda, S. Kitagawa, Angew. Chem., Int. Ed. 43 (2004) 3269 M. Kondo, T. Okubo, A. Asami, S. Noro, T. Yoshitomi, S. Kitagawa, T. Ishii, H. Matsuzaka, K. Seki, Angew. Chem., Int. Ed. 38 (1999) 140. M. Gryzy, W. Starostaz, J. Leciejewicz, J. Coord. Chem. 58 (2005) 913 X.J. Zheng, L.P. Jin, S.Z. Lu, Eur. J. Inorg. Chem. (2002) 3356 C.Z. Xie, Z.F. Zhang, B.F. Zhang, X.Q. Wang, R.J. Wang, G.Q. Shen, D.Z. Shen, B. Ding, Eur. J. Inorg. Chem. (2006) 1337 E. Garribba, G. Micera, E. Lodyga-Chruscinska, D. Sanna, Eur. J. Inorg. Chem. (2006) 2690. R. Kitaura, K. Fujimoto, S.-I. Noro, M. Kondo, S. Kitagawa, Angew. Chem., Int. Ed. 41 (2002) 133 C.-Z. Xie, Z.-F. Zhang, B.-F. Zhang, X.-Q. Wang, R.-J. Wang, G.-Q. Shen, D.-Z. Shen, B. Ding, Eur. J. Inorg. Chem. (2006) 1337 T. KumarMaji, K. Uemura, H.-C. Chang, R. Matsuda, S. Kitagawa, Angew. Chem., Int. Ed. 43 (2004) 3269 G. Beobide, O. Castillo, A. Luque, U. García-Couceiro, J.P. García-Terán, P. Román, Inorg. Chem. 45 (2006) 5367 D.-F. Weng, W.-H. Mu, X.-J. Zheng, D.-C. Fang, L.-P. Jin, Inorg. Chem. 47 (2008) 1249 P. Richard, Tran Qui Duc, E.F. Bertaut, Acta Crystallogr. B 30 (1974) 628. H. Ptasiewicz-Bak, J. Leciejewicz, Polish J. Chem. 73 (1999) 1887 Y.-C. Liang, M.-C. Hong, R. Cao, W.-P. Su, Y.-J. Zhao, J.-B. Weng, R.-G. Xiong, Bull. Chem. Soc. Jpn. 75 (2002) 1521. H. Eshtiagh-Hosseini, H. Aghabozorg, M. Mirzaei, Acta. Cryst. E66 (2010) m882. M. Khanpour, A. Morsali, P. Retailleau, Polyhedron 29 (2010) 1520. H. Aghabozorg, H. Eshtiagh-Hosseini, A.R. Salimi, M. Mirzaei, J. Iran. Chem. Soc. 7 (2010) 289. X.-M. Lin, L. Chen, H.-C. Fang, Z.-Y. Zhou, X.-X. Zhou, J.-Q. Chen, A.-W. Xu, Y.-P. Cai, Inorg. Chim. Acta 362 (2009) 2619. A.E. Martell, R.J. Motekaitis, Determination and Use of Stability Constants, 2nd ed., VCH, New York, 1992. K. Izotsu, Electrochemistry in Non-aqueous Solutions, Wiley-VCH, New York, 2002. J.B. English, A.E. Martell, R.J. Motekaitis, I. Murase, Inorg. Chim. Acta 258 (1997) 183.