分子镁甲磺酸盐自组装成氢键链与层状网络结构的合成与性能研究

这篇研究报道了新型氢键超分子组装体[H2bix][Mg(SO3Me)4(H2O)2]（1）和盐共晶[Mg(SO3Me)2(H2O)4][H2bpe·2SO3Me]（2a-2c）的合成与结构特征。通过X射线晶体学揭示了其独特的层状（1）和一维链状（2a-2c）组装模式，其中2c因甲基紫精（MV）的引入表现出固态光致变色特性（白光→蓝光转变），并通过EPR和紫外光谱验证了MV•+自由基的形成。研究为设计动态多孔框架材料提供了新思路。

　　

Highlight

本研究揭示了分子镁甲磺酸盐通过氢键自组装形成两种截然不同的结构模式：盐[H₂bix][Mg(SO₃Me)₄(H₂O)₂]（1）构建了层状网络，而盐共晶[Mg(SO₃Me)₂(H₂O)₄][H₂bpe·2SO₃Me]（2a-2c）则形成一维链状结构。这些框架的空间构型巧妙容纳了具有不同构象（gauche/trans）的有机阳离子，其中含甲基紫精（MV）的2c在100瓦汞灯照射下发生显著的光致变色现象（白色→蓝色），这归因于MV^•+自由基的生成——通过EPR和紫外光谱得到了完美验证。

Conclusions

该研究成功制备了兼具盐和盐共晶特性的镁甲磺酸盐分子组装体。单核"ate"配合物1和中性化合物2a-2c作为超分子合成子，通过配位甲磺酸盐与水分子的氢键作用，分别构建了层状和链状结构。这些扩展组装体不仅能整合H₂bix、H₂bpe等有机阳离子，更在2c中实现了甲基紫精的光响应特性。此外，2c与肼水合物的反应意外生成了含肼基碳酸根的新型配合物3，展示了配体置换的新途径。