氢键作用构建环己二胺四乙酸超分子化合物

作者:曹孟雪; 周利君; 杨媛; 张思锐; 王尧宇
来源:中国化学会第八届全国配位化学会议, 中国辽宁大连, 2017-07-19.

摘要

氢键作为超分子作用力之一,在构筑超分子化合物方面展示着独特的优势[1,2]。环己二胺四乙酸(CyDTA)因含有四个乙酸根而呈现出丰富的配位方式[3]。作为超分子配合物的构筑单元,CyDTA能够以分子内和分子间两种不同类型的氢键形式使配合物更加稳定[4]。本文通过水热方法意外得到CyDTA的晶体。采用X-射线衍射仪对晶体进行数据收集(λ=0.071073nm,Mo K射线)。晶体尺寸0.31×0.26×0.13,分子式C14H23N2O9,单斜晶系,空间群P21/n,晶胞参数a=11.580(2),b=10.7802(19),c=13.333(2),β=99.858(3),V=1639.9(5),Z=4。对其晶体结构解析发现,该化合物的晶胞由1个CyDTA与1个结晶水分子组成。CyDTA分子内羧基间存在氢键(O3…O5),不同CyDTA分子间氢键也存在氢键(O1…O7)。除此之外,水分子(O9)在配合物中的氢键尤显重要,一份子水分子同时通过氢键连接三个不同方向的CyDTA(O9…O2、O9…O8、O9…O6)。因此配合物的稳定性较高。晶体数据中C=O键长和C—O键长与从头算的HF方法所得的计算结果一致[5]。部分C-O键相对较长,可能与分子内存在的氢键有关。