找回密码 注册

基本信息

项目名称:
基于氨基酸衍生物为配体配位聚合物的合成与性能研究
小类:
能源化工
简介:
合成配位聚合物的关键是金属离子和有机配体的选择,而Zn(Ⅱ)和氨基酸衍生物对甲苯磺酰谷氨酸(H2tsgluO)具有优良的配位性能。我们在其它条件相同,浓度不同的条件下由水热法合成出两个组成、结构都不同的配合物,用元素分析、红外光谱及热重分析对配合物进行了表征,用X-射线单晶衍射测定了晶体结构。室温液态荧光测试显示,配合物1和2具有荧光性质。
详细介绍:
本论文介绍了两个配合物的合成及性能研究。配位聚合物因其具有多种诱人的拓扑结构,一直是配位化学、超分子化学、生物无机化学及材料科学等领域的热点研究课题之一,在光、电、磁、催化、离子交换、吸附、生物活性及信息存储等方面具有着潜在的应用价值。合成配位聚合物的关键是金属离子和有机配体的选择,而Zn(Ⅱ)和氨基酸衍生物对甲苯磺酰谷氨酸(H2tsgluO)具有优良的配位性能。因此,我们选用Zn(CH3COO)2•2H2O,H2tsgluO 和1,10′-phen,在其它条件相同,浓度不同的条件下由水热法合成出两个组成、结构都不同的配合物{Zn(C12H8N2)(C12H13NO6S)}n(1)和{[Zn2(C12H8N2)2 (H2O)2](C12H13NO6S)2}(2)。用元素分析、红外光谱及热重分析对配合物进行了表征,用X-射线单晶衍射测定了晶体结构。配合物1中Zn(Ⅱ)与来自3个tsgluO2-基团的3个O原子和1个phen分子的2个N原子配位,形成变形的三角双锥结构,并通过tsgluO2-的α-、γ-羧基氧连接形成了沿a轴一维梯状链结构,而配合物2为双核配合物,Zn(Ⅱ)与来自2个tsgluO2-基团的3个O原子,一个phen分子的2个N原子和配位H2O分子的1个O原子配位,形成变形八面体结构,相邻分子通过氢键作用形成沿c轴方向的一维超分子链。由此可见,不同反应浓度条件导致在两个化合物中Zn(II)和tsgluO2-采取了不同的配位模式,从而得到组成、结构完全不同的两种配合物。室温液态荧光测试显示,配合物1和2分别在280-330nm范围内有弱的发射,在367 nm 处,380 nm 处均有较强的发射,具有荧光性质。

作品专业信息

撰写目的和基本思路

配位聚合物的设计合成是化学中的重要组成部分,在光、电、磁、催化、离子交换、吸附、生物活性及信息存储等方面具有研究意义和潜在的应用价值。本项目合成了两个新的锌的配合物,用元素分析、红外光谱及热重分析对配合物进行了表征,用X射线单晶衍射测定了它们的晶体结构,并研究了它们的光致发光性能。

科学性、先进性及独特之处

在浓度不同的条件下合成出两个结构不同配合物{Zn(C12H8N2)(C12H13NO6S)}n(1)和{[Zn2(C12H8N2)2(H2O)2](C12H13NO6S)2} (2)。不同反应浓度条件导致在两个化合物中Zn(II)和配体对甲苯磺酰谷氨基采取了不同配位模式,从而得到完全不同的两种结构的化合物。室温液态荧光测试显示,配合物1和2具有荧光性质。

应用价值和现实意义

配位聚合物的设计合成一直是配位化学、超分子化学、生物无机化学及材料科学等领域的热点研究课题之一, 这不仅因为该类配合物展现了多种诱人的拓扑结构, 更重要的是其在光、电、磁、催化、离子交换、吸附、生物活性及信息存储等方面的潜在应用前景。本项目合成了两个新的锌的配合物,发现其具有荧光性质,并简单讨论了反应条件对产物结构的影响。

学术论文摘要

采用水热法由Zn(CH3COO)2•2H2O,H2tsgluO 及1,10′-phen在其它条件相同,浓度不同的条件下合成出两个结构不同配合物{Zn(C12H8N2)(C12H13NO6S)}n(1)和{[Zn2(C12H8N2)2(H2O)2](C12H13NO6S)2} (2)。用元素分析、红外光谱及热重分析对配合物进行了表征。X-射线单晶衍射表明:配合物1中Zn(Ⅱ)与来自3个tsgluO2-基团的3个O原子和1个phen分子的2个N原子配位,形成变形的三角双锥结构,通过tsgluO2-的α-、γ-羧基氧连接形成了沿a轴一维梯状链结构,而配合物2为双核配合物,Zn(Ⅱ)与来自2个tsgluO2-基团的3个O原子,一个phen分子的2个N原子和配位H2O分子的一个O原子配位,形成变形八面体结构,相邻分子通过tsgluO2-磺酰基上的O原子与N原子之间的氢键作用形成沿c轴方向的一维超分子链。室温液态荧光测试显示,配合物1和2分别在280-330nm范围内有弱的发射,在367 nm 处,380 nm 处均有较强的发射。

获奖情况

作品在2011年河北师范大学科技创新上火二等奖。

鉴定结果

情况属实

参考文献

1、HE Rong SONG Hui-Hua* WEI Zhen,“Synthesis and Properties of Complex [Mn(4,4′-bipy)2(H2O)4](HtsgluO)2 •2H2O”,无机化学学报, 2010, 26:1715-1718 2、Rong He, Hui-HuaSong, Zhen Wei, Jian-JunZhang, Yuan-Zhe Gao,“Coordination polymers with the chiral ligand N-p-tolylsulfonyl-L-glutamic acid: Influence ofmetalionsanddifferentbipyridine ligands on structural chirality”,Journal of Solid State Chemistry,2010, 183 :2021–2026 3、Rong He, Huihua Song, Zhen Wei,“Manganese(II) and zinc(II) compounds via amino acid derivatives: Effects of temperature and solvents”,Inorganica Chimica Acta ,2010, 363:2631–2636

同类课题研究水平概述

配位聚合物的设计合成一直是配位化学、超分子化学、生物无机化学及材料科学等领域的热点研究课题之一, 这不仅因为该类配合物展现了多种诱人的拓扑结构, 更重要的是其在光、电、磁、催化、离子交换、吸附、生物活性及信息存储等方面的潜在应用前景[1~4]。选择合适的金属离子与有机配体,能够合成出性能优良的配位聚合物材料。金属离子Zn(Ⅱ)有多种配位数,并且能够与相同的或不同的多个配体同时配位,其配合物的结构常常比较特殊,表现出不同寻常的性质[5],在生物功能和荧光材料等方面有着潜在的应用价值 [6-8]。有机配体氨基酸形成的手性衍生物对甲苯磺酰谷氨酸,含有2个羧基、1个氨基和1个磺酰基,配位模式灵活多变,通过反应可形成结构多样的配合物,关于对甲苯磺酰谷氨酸的晶体结构有少量报道,系统考查反应条件对配合物结构影响更少[9-12]。
建议反馈 返回顶部