一水合醋酸铜(ii),以及类似的rh(ii)、cr(ii)四乙酸盐都采取“中国灯笼”式的结构。如图,每个乙酸根的一个氧原子都与一个铜原子键连,cu-o键长为197pm;两个水分子配体占上下,cu-o键长为220pm。两个五配位的铜原子之间的距离为265pm,与金属铜中cu-cu距离(255pm)相近。这种cu2(oac)4(h2o)2二聚单元结构在晶体中主要通过氢键结合,其它的小分子配体如二恶烷、吡啶类和苯胺类均可取代上面二聚体中的水分子。
两个铜原子互相作用,在室温时磁矩为1.40b.m.,但随温度降低而减小(如93k时为0.36b.m.),在253k时磁化率呈现出ji.大值,由此计算得相邻的铜原子间的交换作用为286cm-1,表明二聚体中的铜原子间是以很弱的共价键相结合。由于自旋方向相反抵消,cu2(oac)4(h2o)2实质上是反磁性的,该结构对推动现代反铁磁体耦合理论发展有很重要的贡献。
实验室中的制备方法:
将50g五水合硫酸铜溶于500ml水中,过滤,另取57g十水合碳酸钠溶于240ml水,加热至60℃,慢慢加入硫酸铜溶液,并不断搅拌。静置,滤出沉淀,用热水洗涤至无硫酸为止,将沉淀放在300ml水中,加入2ml搅拌,静置,倾出上层溶液,如此洗涤、沉淀数次。在烧杯中加入180ml水,热至60℃,加入22g冰醋酸,然后加入上述洗好的碱式碳酸铜,直至容器底部略有剩余。过滤,滤液蒸发浓缩至原体积的1/3时,过滤,用2ml水洗涤,于室温干燥,得成品。母液继续蒸发,其得32-35g。
总反应为:
2cuso4·5h2o 4nh3 4hoac → cu2(oac)4(h2o)2 2(nh4)2so4 8h2o
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