1研究背景
暨南大学化学与材料学院周小平和李丹课题组,近日发表在Inorganic Chemistry上的研究论文阐述了一种经济又便捷的含SiF62-的金属有机框架材料合成策略。利用氟化盐与含氮配体在硼硅酸盐玻璃管中(含SiO2)原位溶剂热反应生成SiF62-,合成了一系列的“SIFSIX” MOF。如图1所示,作者选用四种金属氟化物(Co2+, Ni2+, Zn2+ 和Cu2+)和四种含氮配体(L1 = pyrazine, L2 = 4,4′-bipyridine, L3 = (E)-1,2-di(pyridin-4-yl)diazene, L4 = (E)-1,2-di(pyridin-4-yl)ethene)分别合成了7种二维结构,[Cu(L1)2(H2O)2(SiF6)] (配合物1),[M(L2)2(H2O)2]·SiF6 (M = Co2+, Ni2+, Zn2+, and Cu2+, 配合物 2−5), [Cu(L3)2(H2O)2]·SiF6 (配合物6), [Cu(L4)2(H2O)2]·SiF6 (配合物7), 以及一种三维结构 [Cu(L4)2(SiF6)] (配合物 8)。
图1 复合物 1-8 自组装合成示意图
利用该策略合成得到的产物晶体均具有很好的晶相,作者通过单晶X-射线衍射分析证明了配合物1-8的晶体结构,并且单晶模拟粉末值与粉末X-射线衍射仪得到的实验值几乎一致。同时,作者还对配合物1-8分别进行了红外光谱和X-射线能谱分析。发现在红外光谱中742 cm−1以及483cm −1左右,均能够找到很强的归属于ν3 [νas(Si−F)]和ν4 [δas(F−Si−F)] 的特征峰。X-射线能谱的元素分布图也证明了复合物1-8中Si存在且均匀分布。各项测试结果充分证明了通过该策略合成“SIFSIX” MOF的可行性。图2展示了配合物1的表征结果。
图2 复合物1的 (a) 晶体照片; (b) PXRD; (c) IR; (d) SEM以及 (e) X-射线能谱的元素分布图
H2SiF6 + M(OH)2 → MSiF6 + 2H2O (3)
李丹,暨南大学教授,博士生导师。任暨南大学化学与材料学院的创院院长。1984年获中山大学化学学士学位, 1993年获香港大学博士学位。李丹教授是国家杰出青年基金获得者(2008年),主要研究兴趣是配合超分子组装体的合成、晶体结构和功能,纳米材料的组装、形貌与功能化。李丹教授是国务院“政府特殊津贴专家”,入选“新世纪百千万人才工程”领军人才计划(万人计划),曾获广东省科学技术一等奖(第一完成人),广东省“劳动模范”,广东省丁颖奖等奖励。现为英国皇家化学会会士(FRSC),中国化学学会理事,广东省化学会副理事长。先后主持国家自然科学基金重大研究计划重点支持项目,国家973计划(课题组长),国家自然科学基金面上项目等。相关研究工作以第一作者或通讯作者在J. Am. Chem. Soc.;Angew. Chem. Int. Ed.等国际权威化学学术期刊上等发表学术论文200多篇,H-index为58, SCI论文被他引超过8000次。
周小平,暨南大学教授,博士生导师。2003年在武汉科技大学获学士学位,2006在年汕头大学获硕士学位,2010年在香港城市大学获博士学位。周小平教授的研究兴趣主要集中金属有机多孔材料及光电功能配合物材料。周小平教授曾获广东省科学技术一等奖,美国化学会会员奖等奖励,主持国家自然科学基金、广东省自然科学杰出青年基金等项目,在J. Am. Chem. Soc.;Angew.Chem. Int. Ed.;Chem. Commun.等顶级化学学术期刊上发表科研论文50余篇,他引1600余次。
(图片为作者供稿)