4-溴間苯二甲酸和1,4-二(咪唑-1-亞甲基)苯混配鎘配合物及制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種配合物，具體的說是4-溴間苯二甲酸和1，4-二（咪唑-1-亞甲 基）苯混配鎘配合物及其制備方法。
【背景技術】
[0002] 目前，由有機配體和金屬離子配位自組裝或可控自組裝而形成的各種金屬-有機 配位化合物材料的研究十分活躍，這是由于配位化合物不僅具有有趣而多樣的分子結構和 拓撲結構，更重要的是它在熒光、吸附、催化、磁性等新材料領域表現出誘人的應用前景。一 直以來鎘基配合物由于具有豐富的結構和各種潛在的應用而成為配位化學的研究熱點之 一。苯基多羧酸配體具有豐富的配位模式，受到化學家的關注。間苯二甲酸及其衍生物是 一類重要的有機配體，并展現出優良的潛在性能。
【發明內容】
[0003] 本發明提供一種4-溴間苯二甲酸和1，4-二（咪唑-1-亞甲基）苯混配鎘配合物 及其制備方法。
[0004] 4-溴間苯二甲酸和1，4-二（咪唑-1-亞甲基）苯混配鎘配合物，化學式為： {[Cd(4-Br-ip) (bix) ] ?H20} " ; 所述的4-溴間苯二甲酸和1，4-二（咪唑-1-亞甲基）苯混配鎘配合物晶體屬于單斜 晶系，空間群為/2(1)/仏晶胞參數為a= 7.4410(13)A，A= 14.676(3)A，c= 21.473(4) A，〇?= 90 °，々=107.362(6) °，r= 90 °，F= 2238. 1 (7)A3; 所述配合物基本結構是一個三維網絡結構，基本結構單元含有一個Cdn離子，Cdl是八 面體配位，Cdl的六個配位原子分別為兩個1，4-二（咪唑-1-亞甲基）苯的兩個氮原子和 兩個4-溴間苯二甲酸離子的四個羧基氧原子。4-溴間苯二甲酸離子連接相鄰的Cd離子分 別形成一維以A軸為對稱軸的左手螺旋鏈和右手螺旋鏈。相鄰的一維螺旋鏈通過1，4-二 (咪唑-卜亞甲基）苯的N原子和Cd離子之間的Cd-N鍵連接形成三維結構。三個獨立的 三維結構互相穿插形成3D- 3D的三重穿插結構。從拓撲結構來看，配合物的三維結構可 以簡化為4-連接的cds-(65. 8)拓撲。
[0005] 其中4-Br_H2ip為4-溴間苯二甲酸，結構如下：
[0006] 4-溴間苯二甲酸和1，4-二（咪唑-1-亞甲基）苯混配鎘配合物的制備方法：在 水熱的條件下，將4-Br-H2ip、堿、bix和金屬鎘鹽溶于水中，封入反應釜中，以每小時10°C 的升溫速率加熱至120~160 °C，維持此溫度3天，然后自然條件下降至室溫，即可得到無色 塊狀晶體，然后，將收集到的無色塊狀晶體依次經過洗滌、干燥處理，得到4-溴間苯二甲酸 和1，4-二（咪唑-1-亞甲基）苯混配鎘配合物； 所述4-溴間苯二甲酸、1，4-二（咪唑-1-亞甲基）苯、鎘鹽和無機堿的加入量分別 為每IL水加入 0? 005~0. 015mol的 4-溴間苯二甲酸、0? 005~0. 015mol的 1，4-二（咪 唑-1-亞甲基）苯、0? 005~0. 015mol的鎘鹽和 0? 005~0. 015mol的堿。
[0007] 所述的堿為無機堿，優選為為氫氧化鉀或氫氧化鈉；所述的鎘鹽為三水合乙酸鎘 或者四水合硝酸鎘。
[0008] 有益效果是： 本發明提供的合成方法得到的配合物，具有穩定性好，合成簡單，操作方便，產率高和 可重現性好等優點。晶體樣品的熒光測試結果，為進一步開發熒光功能分子材料提供了理 論基礎，可以作為熒光材料在材料科學領域得到開發應用。配合物的熱重分析表征顯示其 骨架在120tC以下能穩定存在，具有一定的熱穩定性，為其作為材料的進一步開發應用提 供了保證。
【附圖說明】
[0009] 圖1是4-溴間苯二甲酸和1，4-二（咪唑-1-亞甲基）苯混配鎘配合物中Cd配 位環境圖； 圖2是4-溴間苯二甲酸和1，4-二（咪唑-1-亞甲基）苯混配鎘配合物的三維網絡 圖； 圖3是4-溴間苯二甲酸和1，4-二（咪唑-1-亞甲基）苯混配鎘配合物的拓撲網絡； 圖4實施例1制備的4-溴間苯二甲酸和1，4-二（咪唑-1-亞甲基）苯混配鎘配合物 的紅外圖譜； 圖5是4-溴間苯二甲酸和1，4-二（咪唑-1-亞甲基）苯混配鎘配合物的粉末衍射 圖； 圖6是4-溴間苯二甲酸和1，4-二（咪唑-1-亞甲基）苯混配鎘配合物熱重曲線圖； 圖7是4-溴間苯二甲酸和1，4-二（咪唑-1-亞甲基）苯混配鎘配合物熒光圖譜。
【具體實施方式】
[0010] 如圖所示，4-溴間苯二甲酸和1，4-二（咪唑-1-亞甲基）苯混配鎘配合物，化學 式為：{[Cd(4-Br_ip) (bix)] ?H2Ol00 ;所述的4-溴間苯二甲酸和1，4-二（咪唑-1-亞甲 基）苯混配鎘配合物晶體屬于單斜晶系，空間群為/2(1)/仏晶胞參數為a= 7.4410(13) A，A= 14.676(3)A，c= 21.473(4)A，〇?= 90 °，々=107.362(6) °，r= 90°，F= 2238.I(7)A3； 所述配合物基本結構是一個三維網絡結構，基本結構單元含有一個Cdn離子，Cdl是八 面體配位，Cdl的六個配位原子分別為兩個1，4-二（咪唑-1-亞甲基）苯的兩個氮原子和 兩個4-溴間苯二甲酸離子的四個羧基氧原子。4-溴間苯二甲酸離子連接相鄰的Cd離子分 別形成一維以A軸為對稱軸的左手螺旋鏈和右手螺旋鏈。相鄰的一維螺旋鏈通過1，4-二 (咪唑-卜亞甲基）苯的N原子和Cd離子之間的Cd-N鍵連接形成三維結構。三個獨立的 三維結構互相穿插形成3D- 3D的三重穿插結構。從拓撲結構來看，配合物的三維結構可 以簡化為4-連接的cds-(65. 8)拓撲。
[0011] 其中4-Br-H2ip為4-溴間苯二甲酸，結構如下：
[0012] 4-溴間苯二甲酸和1，4-二（咪唑-1-亞甲基）苯混配鎘配合物的制備方法：在 水熱的條件下，將4-Br-H2ip、堿、bix和金屬鎘鹽溶于水中，封入反應釜中，以每小時10°C 的升溫速率加熱至120~160 °C，維持此溫度3天，然后自然條件下降至室溫，即可得到無色 塊狀晶體，然后，將收集到的無色塊狀晶體依次經過洗滌、干燥處理，得到4-溴間苯二甲酸 和1，4-二（咪唑-1-亞甲基）苯混配鎘配合物； 所述4-溴間苯二甲酸、1，4-二（咪唑-1-亞甲基）苯、鎘鹽和無機堿的加入量分別 為每IL水加入 0? 005~0. 015mol的 4-溴間苯二甲酸、0? 005~0. 015mol的 1，4-二（咪 唑-1-亞甲基）苯、0? 005~0. 015mol的鎘鹽和 0? 005~0. 015mol的堿。
[0013] 所述的堿為無機堿，優選為為氫氧化鉀或氫氧化鈉；所述的鎘鹽為三水合乙酸鎘 或者四水合硝酸鎘。
[0014] 下面結合【具體實施方式】對本發明做進一步的闡述。
[0015] 實施例一 將 4_ 漠間苯二甲酸（0?Immol)、1，4-二（味挫-1-亞甲基）苯（0?Immol)、NaOH(0?Immol)與三水合乙酸錦（0?Immol)溶于水（12mL)中，封入25mL的反應爸中，以每 小時KTC的速率加熱至130 °C，維持此溫度3天，然后自然降溫至室溫，即可得到無色塊狀 晶體，將該晶體分離出來，依次經過洗滌、干燥處理，得到目標產物，產率約58%。主要的紅外 吸收峰為：3410w, 3118w, 2940w, 1613s, 1569s, 1517s, 1463s, 1437s, 1352 Sj 1322Sj 1297Sj 1263s, 1247m, 931s, 882s, 778s〇
[0016] 將實施例一所制備的4-溴間苯二甲酸和1，4-二（咪唑-1-亞甲基）苯混配鎘配 合物進一步表征如下： (1)配合物的晶體結構測定 選取合適大小的單晶在室溫下進行X-射線衍射實驗。在BrukerApexIIX-射線單 晶衍射儀收集衍射數據，用石墨單色器單色化的射線（i= 0.71073A)，以0 ? 方式收集衍射數據。全部數據經仏因子和經驗吸收校正，晶體結構采用SHELXS- 97程序 由直接法解出，氫原子由差值傅立葉