一维链状氢键型甘氨酸超分子化合物[(Gly)^(+)/_(2)(18-crown-6)_(2)(MnCl4)^(2‒)]的合成、结构及介电性质

以甘氨酸(Gly)、18-冠醚-6、二氯化锰(MnCl_(2))和盐酸为原料,通过蒸发法获得一种新型相变一维链状氢键型甘氨酸超分子化合物[(Gly)^(+)/_(2)(18-crown-6)_(2)(MnCl4)^(2‒)](1).通过元素分析、变温X射线单晶衍射和介电测试等手段对其进行了表征和解析.实验结果表明,该晶体属于单斜晶系,空间群从P2_(1)/c(100 K)转化为C2/c(293 K).随着温度升高,[MnCl_(4)]^(2‒)呈现无序状态的共棱双四面体结构.质子化甘氨酸分子和分子内羟基(—OH)发生动态摆动,引起O—H…Cl型一维氢键链产生明显伸缩运动,导致化合物1在一定温度范围内出现结构相变及介电异常.

一种链状甘氨酸超分子材料(C_(2)H_(6)NO_(2))+(18-crown-6)[I]-(H_(2)O)_(2)的合成与表征

以18-冠醚-6为主体、甘氨酸为客体、无机酸为电荷抗衡离子,水和乙醇混合溶剂,通过室温蒸发法获得杂化型氨基酸超分子晶体材料:(C_(2)H_(6)NO_(2))+(18-crown-6)[I]-(H_(2)O)_(2)。并采用红外光谱(IR)、X-射线单晶衍射、X-射线粉末衍射(XRD)、热重(TG)、介电等多种方式对晶体材料进行表征。单晶结构解析显示在低温(100 K)和室温(293 K)条件下,该化合物的空间群属于三斜晶系(P 2_(1)/n)。质子化的甘氨酸离子的-NH_(3)^(+基)团,通过N—H…O氢键相互作用镶嵌入18-冠醚-6环内,形成一种新型转子-定子式结构,并以O—H…O、O—H…I氢键作用,在b轴方向上形成一维链状超分子结构。随着温度升高,甘氨酸分子发生明显的动态摆动,导致晶体结构a轴方向上的介电常数在200 K和260 K附近连续产生两处明显的阶梯状介电异常。

二维冠醚基有机-无机杂化材料的合成、结构及介电性能

在丙酮-乙醇-水的混合溶液以18-冠醚-6、4-氨基苯甲酰胺、氯化锌为原料,通过蒸发方式获得一种新颖的冠醚超分子晶体材料(4-ABA)+(18-crown-6)[(ZnCl_(3)(H_(2)O)]-(1)(4-ABA=4-氨基苯甲酰胺)。通过红外光谱、变温单晶X射线衍射、元素分析、热重分析、介电等测试进行结构和性能表征,结果显示不同温度下晶体均属于单斜晶系的P2_(1)/n空间群,结构内超分子阳离子(4-ABA)+(18-crown-6)与阴离子[(ZnCl_(3)(H_(2)O)]-以氢键相互作用形成“蜂窝状”的二维平面。随着温度升高,超分子阳离子在空间发生摆动,导致以锌原子为顶点的平面伸缩变形,引发晶体在170~290 K范围内呈现两处可逆型阶梯状介电异常。