新型钴配合物{［Co(TMSSB)(phen)2］·5H2O}的合成及其晶体结构*

王雁飞，和林涛，李家明，蒋毅民

(广西师范大学化学化工学院，广西桂林 541004)

新型钴配合物{［Co(TMSSB)(phen)2］·5H2O}的合成及其晶体结构*

王雁飞，和林涛，李家明，蒋毅民

(广西师范大学化学化工学院，广西桂林 541004)

牛磺酸和邻香草醛在甲醇中于0℃反应4 h制得牛磺酸缩邻香草醛席夫碱(TMSSB);以TMSSB和邻啡罗啉(phen)为混合配体经水溶液法合成了一个新型配合物{［Co(TMSSB)(phen)2］·5H2O(1)}，其结构经IR 和X-射线单晶衍射表征。1属单斜晶系，空间群C2/c，晶胞参数a=16.478(5)Å，b=20.600(7)Å，c= 22.327(7)Å，β=95.775(5)°，V=7538(4)Å3，Z=8，R1=0.092 9，wR2=0.163 1。1的中心Co(Ⅱ)与两个phen分子的4个氮原子，TMSSB上一个亚氨基氮原子及一个脱质子羟基氧原子配位，形成六配位的变形八面体构型;1分子间通过氢键和π-π堆积作用形成三维结构。

牛磺酸;席夫碱;钴配合物;合成;晶体结构

牛磺酸，具有重要的生理作用［1］，可促进婴幼儿脑组织和智力及视网膜发育、促进免疫功能和脂类消化吸收、保护心肌及抗氧化等作用。由于其独特的药理及生理功效而被广泛应用于食品、医药及化学工业领域［2-3］。近年来，有许多关于牛磺酸金属配合物［4］及牛磺酸席夫碱金属配合物［5-6］的研究报道，其中磺酸根与相应的金属离子配位的同时参与氢键的形成，或者仅仅参与形成氢键。

为了进一步研究牛磺酸的配位方式，本文以牛磺酸和邻香草醛在甲醇中于冰水浴条件下反应4 h制得牛磺酸缩邻香草醛席夫碱(TMSSB);以TMSSB和邻啡罗啉(phen)为混合配体，经水溶液法合成了一个新型配合物{［Co(TMSSB) (phen)2］·5H2O(1)}，其结构经IR和X-射线单晶衍射表征。

1 实验部分

1.1 仪器与试剂

PerkinElmer Spectrum One型红外光谱仪(KBr压片);Elemental Vario-EL型元素分析仪;布鲁克SMART CCD型单晶衍射仪。

所用试剂均为分析纯。

1.2 合成

(1)TMSSB的合成

在反应瓶中依次加入无水甲醇80 mL，牛磺酸2.5 g(20 mmol)和KOH 0.112 g(20 mmol)，搅拌使其溶解;缓慢滴入邻香草醛3.04 g(20 mmol)的无水甲醇(20 mL)溶液中，滴毕，冰水浴冷却下反应4 h。静置，过滤，滤饼依次用无水甲醇(3× 20 mL)和乙醚(3×20 mL)洗涤，真空干燥得黄色粉末TMSSB 4.22 g，产率71%;IR ν:1 640 (C=N)，1 515，1 475，1 436(C=C)，1 253 (C-O)，1 169，1 048，600，532(S-O，S=O) cm-1;Anal.calcd for C10H12NO5SK:C 40.40，H 4.04，N 4.71，S 12.08;found C 40.31，H 3.93，N 4.82，S 11.97。

(2)1的合成

在反应瓶中依次加入甲醇10 mL，水20 mL，CoCl20.183 g(1 mmol)和TMSSB 0.148 g(0.5 mmol)，搅拌使其溶解;于常温反应约2 h;缓慢滴加phen 0.198 g(1 mmol)和DMF几滴，滴毕，回流反应(60℃)5 h。冷却至室温，过滤，滤液于室温缓慢挥发数天后得棕黑色晶体1;IR ν:3 400 (O-H)，1 615(C=N)，1 521，1 470，1 433(C= C)，1 214(C-O)，1 162，1 038，624，524(S-O，S=O)cm-1;Anal.calcd for C34H37N5O10SCo:C 53.26，H 4.86，N 9.13，S 4.18;found C 53.02，H 5.28，N 9.42，S 3.84。

1.3 晶体结构测定

将单晶1(0.20 mm×0.10 mm×0.05 mm)置衍射仪上，在293(2)K用石墨单色器单色化的MoKα射线(λ=0.710 7 Å)，以ω/θ扫描方式(1.59°≤θ≤25.01°)共收集到衍射点15 721个，其中独立衍射点6 649个［R(int)=0.055 3］，可观测衍射点4 180个［I＞2σ(I)］。所有数据经Lp因子和经验吸收校正(Tmax=0.967 8，Tmin= 0.879 6)，晶体结构由直接法和差值Fourier合成法解出，并用全矩阵最小二乘法修正，对全部非氢原子的各向异性温度因子进行修正，氢原子通过理论计算加入。晶体结构解析和结构修正分别用SHELX 97(Sheldrick，1990)和SHELXL 97(Sheldrick，1997)程序包完成［7-8］。

2 结果与讨论

2.1 晶体结构

1的晶体结构图和晶胞堆积图分别见图1和图2，晶体学数据和部分键长、键角分别见表1和表2。

表1 1的晶体学参数Table 1Crystal data of 1

表2 1的部分键长和键角Table 2Selected bond lengths and angles of 1

图1 1的晶体结构Figure 1Molecular structure of 1

图2 1的晶胞堆积图Figure 2Packing diagram of 1*虚线为氢键

1的中心Co(Ⅱ)分别与两个phen分子的四个N原子，一个TMSSB的C=N双键上的N原子、去质子的酚羟基O原子配位，形成六配位的变形八面体，其中N(1)和N(4)处于轴向位置，N (2)，N(3)，N(5)和O(1)处于赤道位置，与中心Co(Ⅱ)形成的键角分别为:N(2)-Co-N(3)= 83.65(14)°，N(3)-Co-N(5)=94.77(13)°，N(5)-Co-O(1)=90.04(13)°，O(1)-Co-N (2)=91.09(13)°，键角之和接近360° (359.55°)，且中心Co(Ⅱ)距平面N(2)/N(3)/ N(5)/O(1)为0.0864 Å。从键长数据可知，Co-N(PHEN)键长在1.939～1.967 Å，类似于其它钴的邻啡罗啉配合物［9］。经测定，两个phen分子所在平面之间的二面角为82.4°。

1 分子间存在两种π-π堆积作用，分别为phen环之间以及TMSSB配体的苯环之间，其ππ堆积作用相应的距离分别为3.516 7 Å和3.547 6 Å。尽管TMSSB配体中的磺酸根没有参与金属离子的配位，但却通过与水分子之间形成的氢键稳定了1的结构。1正是通过这两种ππ堆积作用和氢键连接成三维结构。

［1］杨占军.人体内一种不容忽视的氨基酸-牛磺酸［J］.生物学杂志，2000，17(01):34-35.

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［3］Huxtable J.Physiological actions of Taurine［J］.Physiological Reviews，1992，72(1):101-163.

［4］Jiang Y M，Wang X J，Yin X J，et al．Spontaneous Fixture of CO2by{Ni9}constructed from taurine anion:Synthesis and X-ray structure of［Ni9(NH2CH2-CH2SO3)6(CH2CH2)6(H2O)6(OH)6(μ6-CO2)6］4-［J］.Inorganic Chemistry Communications，2006，9 (11):1063-1066.

［5］Wang Y F，Jiang Y M，Liu Z M，et al．Synthesis and crystal structure of a complex Cu(Ⅱ)salt containing a Taurine Schiff base and 2，2'-bipyridyl［J］.Journal of Coordination Chemistry，2006，59(17):1977-1982.

［6］Zhang S H，Jiang Y M，Liu Z M.Tetranuclear cobalt (Ⅱ)complex and trinuclear copper(Ⅱ)complex with the ligand 2-hydroxy-3-［(2-sulfoethylimino)-methyl］-benzoic acid:Synthesis，structure and properties［J］. Journal of Coordination Chemistry，2008，61(12): 1927-1934.

［7］JACOBSON R A.BRUKER，SMART，SAINT and SHELXTL［K］Madison.USA:Bruker AXS Inc，1998.

［8］SHELDRICK G M.SHELXS 97 and SHELXL 97［K］. University of Göttingen，Germany，1997.

［9］He M D，Xiao H P，Cheng Y Q，et al．Triaqua(dihydrogen 1，2，4，5-benzenetetracarboxylato)(1，10-phenanthroline)cobalt(Ⅱ)monohydrate［J］.Acta Crystallogr，Sect E，2004，60:m219-m221.

Synthesis and Crystal Structure of a Novel Complex{［Co(TMSSB)(phen)2］·5H2O}

WANG Yan-fei，HE Lin-tao，LI Jia-ming，JIANG Yi-min

(College of Chemistry and Chemical Engineering，Guangxi Normal University，Guilin 541004，China)

Taurine o-vanillin Schiff base(TMSSB)was prepared by reaction of taurine and o-vanillin at 0℃in methanol.A new complex{［Co(TMSSB)(phen)2］·5H2O(1)}was synthesized by solution method using TMSSB and phen as the ligands.The structure was characterized by IR and X-ray single crystal diffraction.1 belongs to monoclinic system，space group C2/c with a=16.478(5)Å，b=20.600(7)Å，c=22.327(7)Å，β=95.775(5)°，V=7538(4)Å3，Z=8，R1=0.092 9，wR2=0.163 1.The central cobalt(Ⅱ)is six-coordinated with four N atoms of two phen molecules，one imine N atom and one deprotonated hydroxyl O atom of TMSSB，forming a slightly distorted octahedron structure.1 is interconnected into three-dimensional structure via hydrogen bonds and π-π stacking interactions.

Taurine;Schiff base;cobalt(Ⅱ)complex;synthesis;crystal structure

O641;O614.8

A

1005-1511(2014)03-0401-03

2013-12-25;

2014-04-15

广西自然科学基金资助项目(0339034)

王雁飞(1981-)，女，汉族，山西大同人，博士研究生，主要从事配位化学的研究。E-mail:38748840@qq.com

蒋毅民，教授，E-mail:ymjiang@mailbox.gxnu.edu.cn