本文介绍了如何使用4-哌啶基哌啶来合成含4-哌啶基哌啶阳离子的有机-无机杂化晶体。
背景：4-哌啶基哌啶，英文名称：1,4'-bipiperidine，CAS：4897-50-1，分子式：C10H20N2，外观与性状：白色或略黄色晶体。4-哌啶基哌啶可用于合成选择性鞘氨醇激酶 1 抑制剂，用作增殖性疾病的治疗剂。也用于降钙素基因相关（CGRP）受体拮抗剂的合成。
应用：合成含4-哌啶基哌啶阳离子的有机-无机杂化晶体。
4-哌啶基哌啶由两个六元环桥联而成，室温下两个哌啶环均为椅形构象且哌啶环均能被质子化。非平面哌啶环既可以采用椅形构象，也可以采用船形构象。预想通过温度刺激使连接两个哌啶环的键可以自由旋转，可以实现第一和第二哌啶环之间的扭转角发生变化，并调整两个六元环的位置以实现晶体材料的相变。
（1）合成晶体(C10H22N2)SbCl5
称取有机物4-哌啶基哌啶(0.337 g，2 mmol)，溶于盛有20 mL蒸馏水的小烧杯中，向其中加入5 mmol的盐酸(37%)将有机物质子化。在另一烧杯中加入Sb2O 3(0.582 g，2mmol)，加入过量盐酸进行溶解，得到黄色澄清透明的液体。然后将两个烧杯中的溶液倒入同一杯中进行混合搅拌，得到澄清透明的液体。室温静置一周时间，溶剂部分挥发得到黄色块状晶体。
（2）合成晶体(C10H22N2)2[Mn(SCN)6]
将有机物4-哌啶基哌啶(0.337 g，2 mmol) 溶于10 mL的甲醇溶液中，向其中加入过量盐酸。将加有盐酸的混合溶液搅拌5至10 分钟，再加入20 mL蒸馏水，称取MnCl2?4H 2O(0.198 g，1 mmol)和NaSCN(0.486 g，6 mmol)，加入含有有机物的混合溶液中搅拌至溶液透明。由于NaCl在水中的溶解度非常大，所以对 (C10H22N2)2[Mn(SCN)6]的晶体形成没有太大影响。将溶液在室温下缓慢蒸发，一周后得到大晶体。
（3）合成晶体(C10H22N2)ZnCl4
将4-哌啶基哌啶(0.337 g，2 mmol)溶于蒸馏水中，向溶液中滴入过量盐酸。溶液先变浑浊然后逐渐变清澈。然后称取ZnCl2(2 mmol，0.271 g)溶于混合溶液中，搅拌至固体完全溶解，过滤后，将烧杯静置于室温下，使得溶液缓慢挥发。一周后得到无色透明晶体。
对这三种晶体结构和介电性能进行研究。在153 K-453 K的温度范围，对化合物进行介电测试，结果表明在此温度范围没有发生介电异样和结构相变。
参考文献：
[1]刘思敏. 硫代吗啉和4-哌啶基哌啶类有机-无机杂化晶体的相变及介电性质研究[D]. 东南大学, 2021. DOI:10.27014/d.cnki.gdnau.2021.001095.
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