一種苯并咪唑衍生物鎘配合物及其制備方法和應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及鎘配合物，具體涉及一種苯并咪唑衍生物鎘配合物，特別是一種基于 鎘（n)離子和1-(1-(4-吡啶基甲基)-lH-苯并咪唑一 2-基）乙醇構(gòu)筑的具有熒光性能的鎘 配合物及其制備方法和應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 過(guò)渡金屬配合物由于具有光、電、磁等多種特性，在催化、發(fā)光、生物醫(yī)藥等領(lǐng)域表 現(xiàn)出廣闊的應(yīng)用前景。苯并咪唑及其衍生物是一類(lèi)具有較強(qiáng)配位能力、靈活多變配位模式 的有機(jī)橋聯(lián)配體，可以與金屬離子進(jìn)行自組裝得到多種新穎結(jié)構(gòu)的配合物。苯并咪唑衍生 物構(gòu)筑的配合物在催化、磁性、熒光、非線性光學(xué)等領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用。1-(1-(4_吡啶 基甲基)-lH_苯并咪唑一2 -基）乙醇，本身具有良好的發(fā)光性能，特別是當(dāng)其與具有d1()電子 結(jié)構(gòu)的金屬離子配位形成配合物后，在熒光性能方面有著很高的應(yīng)用價(jià)值。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的是提供一種苯并咪唑衍生物鎘配合物及其制備方法和應(yīng)用。
[0004] 本發(fā)明苯并咪唑衍生物鎘配合物的化學(xué)式為：[Cd(HPyBIE)I2] n，式中HPyBIE代表 1-(1-(4_吡啶基甲基)-lH-苯并咪唑一 2-基）乙醇，n代表重復(fù)單元數(shù)。
[0005] 該配合物的晶體屬于單斜晶系，空間群為P21/c，晶胞參數(shù):在=10.0834(9)A，& = 12. 6875(11) A，e = 17*6657(12) A，a=y =90°，0=122.3〇5(4)°。該配合物是一維鏈狀 結(jié)構(gòu)，一個(gè)不對(duì)稱(chēng)單元中包含一個(gè)四配位的鎘離子、兩個(gè)配位的碘離子、一個(gè)HPyBIE配體。 中心金屬Cd(II)離子采用四配位模式[CdN 2I2]，分別與一個(gè)HPyBIE配體上的苯并咪唑N原子 配位Cd-N=2. 264(5) A，與另一個(gè)HPyBIE配體上的吡啶N原子配位Cd~~N=2. 284(5) A，和兩個(gè) 自由的碘離子配位，Cd-I鍵長(zhǎng)為2.7127(7)和2, 79:0:1 (7) A。在配合物中，配體HPyBIE以二齒 僑聯(lián)模式與Cd(II)離子配位，沿c方向連接Cd(II)離子形成一維鏈狀結(jié)構(gòu)，Cd? ? 之 間的距離為10. 7441(10) A。相鄰一維分子由0-H* ?? I連接成二維結(jié)構(gòu)，二維網(wǎng)通過(guò)氫鍵 連接，最終構(gòu)成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。室溫條件下配合物及相應(yīng)配體的固體熒光發(fā)射光譜顯示，配 體的熒光發(fā)射峰位于364nm和445nm(A ex = 315nm)，它的熒光來(lái)自Jr*-!!或者的電荷躍 迀。配合物[Cd(HPyBIE)l2]n的熒光發(fā)射峰為390和515nm(A ex = 314nm)，與配體HPyBIE的峰 位置相近，該熒光峰來(lái)自于配體內(nèi)的的電荷躍迀。
[0006] 本發(fā)明配合物經(jīng)元素分析C15H15Cdl2N30(619.50):理論值：C，29.08，H，2.44，N， 6.78.實(shí)驗(yàn)值：(：，29.15，11，2.46，16.86%.紅外表征（1(81，/〇11- 1):3734￥，33838,2979111， 2932w,1620s,1495w,1474m,1456w,1429s,1361w,1327m,1273w,1220w,1164w,1109w, 1071w，1040w，1022w，994w，910w，842w，800w，775w，759w，746m，583w，573w，513w，470w.
[0007] 本發(fā)明苯并咪唑衍生物鎘配合物的制備方法，包括如下步驟：
[0008] (1)將摩爾比為1:1的HPyBIE配體和Cdl2分別溶解于乙醇中，將二者混合；
[0009] (2)室溫下攪拌均勻，將溶液置于反應(yīng)釜中，放于烘箱內(nèi)，恒溫120°C反應(yīng)72小時(shí)， 以5-10 °C /h的速度降至室溫，待有黃色塊狀晶體析出，過(guò)濾，收集制成。
[0010] 本發(fā)明的苯并咪唑衍生物鎘配合物可以用作熒光光學(xué)材料。
[0011] 本發(fā)明涉及的苯并咪唑衍生物鎘配合物是用溶劑熱法得到，制備方法工藝簡(jiǎn)單， 晶體樣品純度高，生長(zhǎng)快，收率高。本發(fā)明提供的苯并咪唑衍生物鎘配合物是基于苯并咪唑 衍生物配體構(gòu)筑的，室溫條件下配合物的固體熒光發(fā)射光譜顯示，當(dāng)激發(fā)波長(zhǎng)為314nm時(shí)， 配合物可發(fā)射波長(zhǎng)為515nm的綠光。
【附圖說(shuō)明】
[0012] 圖1是本發(fā)明實(shí)施例1制備的苯并咪唑衍生物鎘配合物結(jié)構(gòu)圖；
[0013] 圖2是本發(fā)明實(shí)施例1制備的苯并咪唑衍生物鎘配合物及配體在298K的固態(tài)熒光 光譜圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014] 實(shí)施例1
[0015] 將2mLCdI2(0. lmmol)的乙醇溶液加入2mL HPyBIE配體(0 . lmmo 1)的乙醇溶液中， 再將該混合溶液放入反應(yīng)釜中，置于烘箱內(nèi)，恒溫后120攝氏度反應(yīng)72小時(shí)，以5°C/h的速度 降至室溫，有黃色塊狀晶體析出，過(guò)濾，收集產(chǎn)品，產(chǎn)率:65%。
[0016] 苯并咪唑衍生物鎘配合物的結(jié)構(gòu)測(cè)定：
[0017]晶體結(jié)構(gòu)測(cè)定采用Bruker型X-射線單晶衍射儀，使用經(jīng)過(guò)石墨單色化的Mo-Ka射 線U= 0. 71073 A)為入射輻射，以W 掃描方式收集衍射點(diǎn)，經(jīng)過(guò)最小二乘法修正得到晶 胞參數(shù)，從差值Fourier電子密度圖利用SHELXL-97直接法解得晶體結(jié)構(gòu)，并經(jīng)Lorentz和極 化效應(yīng)修正。詳細(xì)的晶體測(cè)定數(shù)據(jù)見(jiàn)表1。結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖1。
[0018]表1配合物的晶體學(xué)數(shù)據(jù)

[0021 ]苯并咪唑衍生物鎘配合物的發(fā)光性質(zhì)：
[0022]我們?cè)谑覝叵聹y(cè)定了配體和配合物的固體熒光光譜（圖2)。配體的熒光發(fā)射峰位 于364nm和445nm(Aex = 315nm)，它的焚光來(lái)自或者ji*-n的電荷躍迀。配合物[Cd (HPyBIE)I2]J^熒光發(fā)射峰為390和515nm(A ex = 314nm)，與配體HPyBIE的峰位置相近，該熒 光峰來(lái)自于配體內(nèi)的的電荷躍迀。
[0023] 實(shí)施例2
[0024] 將2mL HPyBIE配體（0 ? lmmol)的乙醇溶液加入2mLCdI2(0 ? lmmol)的乙醇溶液中， 再將該混合溶液放入反應(yīng)釜中，置于烘箱內(nèi)，恒溫后120攝氏度反應(yīng)70小時(shí)，以5°C/h的速度 降至室溫，有黃色塊狀晶體析出，過(guò)濾，收集產(chǎn)品，產(chǎn)率:62%。
[0025] 其結(jié)構(gòu)測(cè)定與結(jié)構(gòu)式與實(shí)施例1相同。
[0026] 實(shí)施例3
[0027] 將2mLCdI2(0.1mmol)的乙醇溶液加入2mL HPyBIE配體(O.lmmol)的乙醇溶液中， 再將該混合溶液放入反應(yīng)釜中，置于烘箱內(nèi)，恒溫后120攝氏度反應(yīng)72小時(shí)，以10°C/h的速 度降至室溫，有黃色塊狀晶體析出，過(guò)濾，收集產(chǎn)品，產(chǎn)率:63%。
[0028] 其結(jié)構(gòu)測(cè)定與結(jié)構(gòu)式與實(shí)施例1相同。
[0029] 實(shí)施例4
[0030] 將2mL HPyBIE配體（0 ? lmmol)的乙醇溶液加入2mLCdI2(0 ? lmmol)的乙醇溶液中， 再將該混合溶液放入反應(yīng)釜中，置于烘箱內(nèi)，恒溫后120攝氏度反應(yīng)70小時(shí)，以10°C/h的速 度降至室溫，有黃色塊狀晶體析出，過(guò)濾，收集產(chǎn)品，產(chǎn)率:64 %。
[0031 ]其結(jié)構(gòu)測(cè)定與結(jié)構(gòu)式與實(shí)施例1相同。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種苯并咪唑衍生物鎘配合物，其特征在于:所述苯并咪唑衍生物鎘配合物的化學(xué) 式為：[Cd(HPyBIE)I 2]n，式中HPyBIE代表1-(1-(4-吡啶基甲基)-1Η-苯并咪唑一2-基）乙 醇，η代表重復(fù)單元數(shù)，該配合物的晶體屬于單斜晶系，空間群為P 21 / c，晶胞參數(shù)：s = 10. 0834(9)Α，力=12.6875(11) L ￡?= 17. 6657(12) Α，α=γ =90°，β=122·305(4)°。2. 權(quán)利要求1所述苯并咪唑衍生物鎘配合物的制備方法，其特征在于包括如下步驟： (1) 將摩爾比為1:1的HPyBIE配體和Cdl2分別溶解于乙醇中，將二者混合； (2) 室溫下攪拌均勻，將溶液置于反應(yīng)釜中，放于烘箱內(nèi)，恒溫120°C反應(yīng)72小時(shí)，以5-l〇°C/h的速度降至室溫，待有黃色塊狀晶體析出，過(guò)濾，收集制成。3. 權(quán)利要求1所述苯并咪唑衍生物鎘配合物的應(yīng)用，其特征在于作為熒光光學(xué)材料。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及鎘配合物，具體涉及一種苯并咪唑衍生物鎘配合物，特別是一種基于鎘(II)離子和1?(1?(4?吡啶基甲基)?1H?苯并咪唑－2－基)乙醇構(gòu)筑的具有熒光性能的鎘配合物及其制備方法和應(yīng)用。本發(fā)明苯并咪唑衍生物鎘配合物的化學(xué)式為：[Cd(HPyBIE)I2]n，式中HPyBIE代表1?(1?(4?吡啶基甲基)?1H?苯并咪唑－2－基)乙醇。本發(fā)明苯并咪唑衍生物鎘配合物的制備方法，包括如下步驟：(1)將摩爾比為1:1的HPyBIE配體和CdI2分別溶解于乙醇中，將二者混合；(2)室溫下攪拌均勻，將溶液置于反應(yīng)釜中，放于烘箱內(nèi)，恒溫120℃反應(yīng)72小時(shí)，以5?10℃/h的速度降至室溫，待有黃色塊狀晶體析出，過(guò)濾，收集制成。本發(fā)明具有制備方法工藝簡(jiǎn)單，晶體樣品純度高，生長(zhǎng)快，收率高的優(yōu)點(diǎn)。
【IPC分類(lèi)】C07F3/08, C09K11/06
【公開(kāi)號(hào)】CN105713027
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201610040478
【發(fā)明人】劉志敏
【申請(qǐng)人】山西大學(xué)