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有机膦酸种类繁多,在医药、催化和材料等领域具有广泛的应用,是无机化学、有机化学以及生物化学等研究的热点方向。而多金属氧簇因其表面氧原子具有较强的配位能力,已逐渐成为构筑结构新颖,性质优良的功能材料的重要无机构筑块。因此,将有机膦酸与多金属氧簇结合在一起,不仅可以形成结构新型的化合物,而且得到的化合物可能具备有机物与无机物的双重特点和潜在特性,这样的设计思想得到了人们越来越多的关注。本文以设计合成新颖的有机膦酸构筑的多钼氧簇为研究内容,通过控制反应条件,成功制备出几例具有新颖结构由不同有机膦酸构筑的多钼氧簇,并对化合物进行了X-射线单晶衍射、红外、热重、XRD、荧光等表征,对部分化合物的光致变色性、抗肿瘤活性、磁性等进行了研究。主要内容如下:1.采用常规水溶液法,成功合成了三例基于三膦酸(氨基三甲叉膦酸,即ATMP)构筑的多钼氧簇: Na5H7[{N(CH2PO3)3}Mo6O16(OH)(H2O)4]4·18H2O (1),Na2H4{(CH3COO)[N(CH2PO3)3]Mo6O17(OH)}·13H2O (2)和Na2(NH4)4[Mn2Na2-(H2O)2]{[HN(CH2PO3)2](CH3COO)PMo6O22}2·16H2O(3)。其中,化合物1阴离子是由四个[{N(CH2PO3)3}Mo6O17(OH)(H2O)3]3单元聚合而成,呈现出新颖的环状结构;化合物2和3是两例基于钼六环构筑单元的二维层状结构。2.成功得到了两例由吡啶膦酸构筑的多钼氧簇:Na4H2[(Mo3O8)2(O){O3PC(O)(CH2-3-C5NH5)PO3}2]·12H2O (4)和Na8[(Mo3O8)-{O3PC(O)(CH2-3-C5NH5)PO3}]4·30H2O (5)。这两例化合物是由相同的基本单元[(Mo3O8){O3PC(O)(CH2-3-C5NH5)PO3}]2–,通过二聚或四聚而成。3.通过常规水溶液法,成功合成两例新型基于羟基乙叉二膦酸(HEDP)构筑的多钼氧簇:Na2H4[Mo3O8{H2O3PC(CH3)(OH)PO3}{HO3PC(CH3)(OH)PO3}]2·36H2O (6)和Na(NH4)7{Cr[Mo2O6{O3PC(CH3)(OH)PO3}]2[H6CrMo6O24]}·11H2O(7)。其中化合物6为一维结构,化合物7通过Na+离子连成二维结构。化合物的组成和主要晶体学数据如下:1. Na5H7[{N(CH2PO3)3}Mo6O16(OH)(H2O)4]4·18H2O (1):晶体属正交晶系,Fddd空间群,晶胞参数:a=11.8607(16),b=50.637(7)(?),c=61.215(8)(?),α=β=γ=90o,Z=8,V=36765(9)(?)3,R1=0.0591,wR2=0.1753[I>2σ(I)]。2. Na2H4{(CH3COO)[N(CH2PO3)3]Mo6O17(OH)}·13H2O (2):晶体属单斜晶系,P2(1)/n空间群,晶胞参数:a=8.160(3),b=22.912(8),c=10.715(4),α=90o,β=102.583(5)o,γ=90o,Z=2,V=1955.2(12)(?)3,R1=0.0552,wR2=0.1485[I>2σ(I)]。3. Na2(NH4)4[Mn2Na2(H2O)2]{[HN(CH2PO3)2](CH3COO)PMo6O22}2·16H2O (3):晶体属三斜晶系,P1空间群,晶胞参数:a=13.636(5),b=17.391(6)(?),c=20.271(8),α=74.282(7)o,β=81.167(7)o,γ=78.259(7)o,Z=2,V=4506(3)(?)3,R1=0.0700,wR2=0.1616[I>2σ(I)]。4. Na4H2[(Mo3O8)2(O){O3PC(O)(CH2-3-C5NH5)PO3}2]·12H2O (4):晶体属单斜晶系,P2(1)/c空间群,晶胞参数:a=18.686(7),b=17.255(7),c=18.508(7)(?),β=111.687(8)o,Z=4,V=5545(4)(?)3,R1=0.0585,wR2=0.1670[I>2σ(I)]。5. Na8[(Mo3O8){O3PC(O)(CH2-3-C5NH5)PO3}]4·30H2O (5):晶体属三斜晶系,P1空间群,晶胞参数:a=17.799(3)(?),b=17.815(3)(?),c=19.653(3)(?),α=92.461(3)o,β=90.371(2)o,γ=117.609(2)o,Z=2,V=5514.4(15)(?)3,R1=0.0491,wR2=0.1342[I>2σ(I)]。6. Na2H4[Mo3O8{H2O3PC(CH3)(OH)PO3}{HO3PC(CH3)(OH)PO3}]2·36H2O (6):晶体属三斜晶系,P1空间群,晶胞参数:a=12.305(7),b=12.707(7)(?),c=13.233(7)(?),α=86.814(19)o,β=73.672(19)o,γ=80.76(2)o,Z=1,V=1959.8(19)(?)3,R1=0.0942,wR2=0.2694[I>2σ(I)]。7. Na(NH4)7{Cr[Mo2O6{O3PC(CH3)(OH)PO3}]2[H6CrMo6O24]}·11H2O (7):晶体属三斜晶系,P1空间群,晶胞参数:a=10.6476(12),b=11.8826(13)(?),c=16.1727(19)(?),α=76.699(2)o,β=85.660(2)o,γ=72.937(2)o,Z=1,V=1903.6(4)(?)3,R1=0.0457,wR2=0.1404[I>2σ(I)]。