巯基吡啶类Cu(Ⅰ)配合物的合成、结构及光物理性质

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本论文利用Cu(Ⅰ)前体{[Cu(CH3CN)4]BF4、CuI和CuCN}与配体2-巯基吡啶、4,4’-联吡啶以及辅助配体三环己基膦反应,成功地合成了四种新型的铜(Ⅰ)配合物:Cu6(py2t)6 (1)、{[CuI(py2tH)]6}n (2)、[Cu2I2(py2tH)2(4,4’-bpy)]n (3)、{[Cu3(py2tH)6](BF4)3·H2O}n (4)。应用现代波谱方法表征了这些化合物,并用X-射线单晶衍射方法确定了它们的晶体结构。初步研究了这些铜(Ⅰ)配合物的光物理性质。配合物Cu6(PY2t)6(1)是六核铜簇合物,每个Cu(Ⅰ)离子采取sp2杂化,分别与三个py2tˉ配体中的两个S原子和一个N原子相配位,每个py2t-配体分别用N原子和环外S原子桥联三个Cu(Ⅰ)离子矿μ3(η2-S,η1-N)。中心离子采取的是少见的三配位方式。X-射线单晶衍射方法结构解析表明在配合物(1)的堆积结构中存在着C-H···S氢键,这种弱的相互作用导致三维立体结构的形成。配合物(2)、(3)、(4)均为链状聚合物。配合物{[CuI(py2tH)]6}n(2)的晶体结构较为复杂。每个配位原子都显示出了配位方式多样化的特点:Cu(Ⅰ)离子都采取四配位结构,但存在三种不同配位环境的Cu(Ⅰ);中性配体(py2tH)采用两种桥联方式;Ⅰ原子采取了桥联和端基两种配位模式。另外,在配合物的堆积结构中发现C-H···Ⅰ氢键,这种相互作用导致二维超分子结构的形成。配合物[Cu2I2(py2tH)2(4,4’-bpy)]n (3)中,Cu(Ⅰ)离子处于NIS2形成的畸变四面体构型之中。所有Ⅰ原子均末端配位于Cu(Ⅰ)离子。另外,在配合物的堆积图中发现来自于4,4’-bpy和py2tH的两个吡啶环相互平行,环间存在π-π堆积作用。配合物{[Cu3(py2tH)6](BF4)3·H2O}n (4)中,每个Cu(Ⅰ)离子都处于S4形成的畸变的四面体构型之中。此配合物的分子中含有丰富的Cu2S2核。值得注意的是,经结构解析在配合物的堆积结构中发现C-H···S氢键,这种相互作用导致二维超分子结构的形成。目标配合物的光物理性质研究表明:四种配合物在溶剂中的紫外-可见吸收都是由配体内跃迁(ILCT)引起的,没有发现金属到配体低能量跃迁(MLCT)。室温下目标配合物在二氯甲烷和乙腈溶液中的荧光发射位于300 nm-700 nm,它们的光致发光大多可归属为配体内跃迁(ILCT)。其发光机理有待进一步研究。
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