萘并15冠5-Cd配合物的合成与晶体结构分析

"萘并冠醚配合物[K(N15 C5)2]2[Cd(SCN)4]CH2CL2的合成与晶体结构表征 (2009年)" 这篇论文涉及的主题属于无机化学领域，特别是金属配合物的研究。标题提到的化合物是萘并15冠5与镉离子（Cd2+）和硫氰酸钾（KSCN）反应生成的产物——[K(N15C5)2]2[Cd(SCN)4]CH2Cl2。这个配合物是由两个[N15C5]配阳离子和一个[Cd(SCN)4]2-配阴离子组成的。其中，N15C5是一种大环配体，萘并15冠5，它具有一个能与金属离子形成配位键的空腔。 在合成过程中，研究人员通过元素分析、红外光谱和X-射线单晶衍射技术对配合物进行了全面的表征。这些方法在化学中常用于确定化合物的组成、结构和稳定性。X-射线单晶衍射是确定晶体结构的关键手段，它揭示了该配合物属于单斜晶系，空间群为P-1。具体的晶体参数包括：a=15.521(2) Å，b=15.617(3) Å，c=20.582(3) Å，α=73.528(3)°，β=80.355(3)°，γ=61.295(2)°，体积V=4193.6(12) Å3，Z=4，计算密度D calcd=1.411 Mg/m3，F(000)=1848，R1=0.0579，ω'R2=0.1227，R1=0.1757，wR2=0.1708。 配合物的结构分析显示，两个N15C5分子通过10个K-O键与镉离子形成了夹心式的配位结构，这种结构稳定且独特。在[Cd(SCN)4]2-阴离子中，Cd2+离子与四个硫氰酸根（NCS）中的氮原子配位，形成了一个变形的四面体构型。这种配位模式表明了N15C5配体在配位化学中的灵活性，可以适应不同的金属离子并形成稳定的配合物。 此外，论文还提及了冠醚配体的历史，特别是Pedersen在1967年关于冠醚的研究，他揭示了冠醚对碱金属和碱土金属离子的特异配位能力。N15C5因其空腔大小适合钠离子（Na+）而通常形成与Na+的1:1配位，但对于钾离子（K+）的配位行为则相对较少被研究。本文的研究为理解萘并15冠5与K+离子的配位特性提供了新的视角。 关键词涉及到的大环配体N15C5，金属配合物的结构和合成，以及冠醚的选择性配位，这些都是化学研究中的重要概念，尤其在无机化学、配位化学和晶体工程领域。这样的研究有助于开发新的功能材料，例如在催化、传感器、药物输送等方面具有潜在应用价值。