一种含有双三唑丁烷与吡嗪二酸的镉配合物及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于金属配合物科学及技术领域，具体涉及一种含双三唑丁烷与吡嗪二酸 的镉配合物及其制备方法。 技术背景
[0002] 金属配合物是以金属离子为中心原子与配体按一定的组成和空间构型所形成一 种结构新颖、性能优异的化合物。金属配合物作为一种新型功能材料，在光电学、磁学、医 学、纳米技术及工业催化等领域都具有广泛的应用潜力。
[0003] 在催化领域，过渡金属配合物形成的功能化离子液体作为新兴的"固载"均相催化 剂，不但避免了均相催化剂的流失，提高催化剂的稳定性，并能有效解决均相催化剂的分离 和回收使用问题[尤洪星等，化学进展，25，10,2013];在光电学领域，金属镉配合物能够对 光阳极进行共敏化后，可增加电池对光的吸收以及电池光电流密度，降低电池各个界面电 阻，有利于电子在界面的传输，提高电池的光电转换效率[张凌云等，高等学校化学学报， 34,6, 2013];通过水热法合成的镉配合物具有一定的光-电转化能力[金晶等，高等学校化 学学报，34,8, 2013];在光学与医学领域，引入镉离子后，与配体形成共轭效应，增强其荧光 强度；同时由于中心金属离子配位模式使得配合物对DNA有一定程度的插入作用，在生物 医药方面可能具有潜在的应用价值[余玉叶等，无机化学学报，30,10, 2014]。
[0004] 在与配位构型多样的金属离子组装过程中，选择合适的配体和金属离子对于配合 物的结构和功能特性具有决定性作用，而双三唑烷烃配体与芳香羧酸配体均具有多个潜在 配位点。。此发明中，选用双三唑丁烷与2,3_吡嗪二酸作为配体，与镉离子形成一种新型 的、结构新颖的混配体金属配合物。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的是提供一种新型的含双三唑丁烷与吡嗪二酸的镉配合物及其制备 方法。该配合物具有二维网状结构，具有广泛的应用前景。
[0006] 本发明提供的镉配合物的化学式为[CdLtl 5(PZdc) (H2O)2] · H2O,其中H2PZdc = 2， 3-吡嗪二酸，L = 1，4_ 二（1H-1，2,4-三氮唑）丁烷。
[0007] 本发明公开的镉配合物的结构如图1所示，它们的二级结构单元为：
[0008] 晶体属于单斜晶系，P2/C空间群，晶胞参数为= 7.6647(5) A, δ = 26.6935(1) A, C = 7.5350(5) Α，α =90。，β = 111.787(7)。，γ = 90。。配合物分子中含有 1 个 Cd (II) 离子、1个Pzdc2HS体阴离子、〇. 5个双三唑丁烧配体、2个配位水分子及1个游离水分子， Cd(II)离子与配体以自组装方式形成二维网状结构。在配合物的晶体结构图中（图1)， Cdl离子采取六配位的八面体配位模式，其中Cdl离子与一个pzdch阴离子的Nl和01原 子配位形成一个由Cdl-Nl-C4-C5-01组成的不规则的五元环结构，其键长分别为：Cdl-Nl， 2.395(3) A; N1-C4,1.340(5) A; C4-C5,1.527(5) A; C5-01，1.262(4) A; Ol-Cdl，2.265(2) A;同时 与另一个pzdc2^阴离子的04A原子、一个双三挫丁烧的N5原子配位及两个配位水氧原子 05 和 06 配位，其键长分别为 Cdl-04A，2.247(2) A; Cdl-N5, 2.304(3) A; Cdl-05, 2.347(2) A; Cdl-06, 2.240(2)A。在配合物二维网状结构中（图2)，pzdc2^团通过羧基氧原子（01和 04)以μ 2桥连方式将Cdl离子沿c方向桥连成一维无限链。相邻的链与链之间通过双三唑 丁烷配体沿b方向连接，在be面上形成二维网状结构。同时，六个Cdl离子与四个Pzdc 2JS 体阴离子和两个双三唑丁烷配体交替连接形成一个大环结构。
[0009] 本发明的制备方法如下：
[0010] 按计量比分别将配体双三唑丁烷与Cd(NO3)2 · 4H20配置成水溶液，混合后在常温 下搅拌两小时后，加入使用NaOH调制中性的2, 3-吡嗪二酸混合水溶液，继续常温下搅拌两 小时。之后过滤溶液，滤液静置，缓慢挥发，约两周后可以得到目标产品。Cd(NO 3)2 ·4Η20、 双三唑丁烷和H2pzdc的质量之比为：1. 83 : 1.09 : 1。
【附图说明】
[0011]图 I [CdLQ.5(pzdc) (H2O)2] · H2O 的晶体结构图；
[0012] 图2配合物的二维网状结构图。
[0013] 表1配合物的晶体学数据
【主权项】
1. 一种含有双三唑丁烷与2,3-吡嗪二酸的镉配合物及其制备方法，配合物的化学式 为[CdL a5(pzdc) (H2O)2] ·Η20,其中 H2pzdc = 2, 3-吡嗪二酸，L= 1，4-二（1H-1，2,4-三氮 唑）丁烷。
2. 根据权利要求1所述的带有双三唑丁烷和吡嗪二酸的镉配合物，其特 征在于它的二级结构单元为：晶体属于单斜晶系，Ρ2Λ空间群，晶胞参数为： α = 7·6647(5)Α, 6 = 26.6935(1) A， c = 7.5350(5) Α，α =90°，β = 111.787(7)。，γ = 90°。配合物分子中含有1个Cd(II)离子、1个pzdc2_配体阴离子、0.5个双三唑丁烷 配体、2个配位水分子及1个游离水分子，Cd(II)离子与配体以自组装方式形成二维网状结 构。在配合物的晶体结构图中（图l)，Cdl离子采取六配位的八面体配位模式，其中Cdl离 子与一个pzdch阴离子的Nl和01原子配位形成一个由Cdl-Nl-C4-C5-01组成的不规则的 五元环结构，其键长分别为：Cdl-Nl，2.395(3)A;N1-C4，1.340(5) A; C4-C5，1.527(5)A; C5-01，1.262(4)A; 01-Cdl，2.265(2)A;同时与另一个 pzd，阴离子的 04A 原子、一个 双三唑丁烷的N5原子配位及两个配位水氧原子05和06配位，其键长分别为Cdl-04A， 2.247(2) A; Cdl-N5, 2.304(3) A; Cdl-05, 2.347(2) A; Cdl-06, 2.240(2) A。在配合物二维 网状结构中（图2)，pzck^基团通过羧基氧原子（01和04)以μ 2桥连方式将Cdl离子沿 c方向桥连成一维无限链。相邻的链与链之间通过双三唑丁烷配体沿b方向连接，在be面 上形成二维层状结构。同时，六个Cdl离子与四个pzdeh配体阴离子和两个双三唑丁烷配 体交替连接形成一个大环结构。
3. 根据权利要求1所述的带有双三唑丁烷和吡嗪二酸的镉配合物的制备方法，其特征 在于它包括以下步骤： 1) 按计量比分别将Cd(NO3)2 · 4H20和双三唑丁烷配置成水溶液； 2) 混合两种溶液，室温下搅拌两小时； 3) 按计量比向溶液中加入使用NaOH调成中性的2, 3-吡嗪二酸水溶液，继续室温下搅 拌两小时； 4) 将所得溶液过滤，滤液在空气中静置、缓慢挥发，约两周后得目标产品。
4. 根据权利要求3所述的含有双三唑丁烷和吡嗪二酸的镉配合物的制备方法，其特征 在于所述的 Cd(NO3)2 ·4Η20、I^PH2Pzdc 的质量之比为：1.83 : 1.09 : 1。
5. 根据权利要求3所述的镉配合物的制备方法，其特征在于所述的反应条件是在室温 下，利用磁力搅拌。
【专利摘要】本发明涉及一种含有双三唑丁烷和2，3-吡嗪二酸的镉配合物的合成方法。其配合物的化学式为[CdL0.5(pzdc)(H2O)2]·H2O，其中H2pzdc＝2，3-吡嗪二酸，L＝1，4-二(1H-1，2，4-三氮唑)丁烷，在bc面上具有二维网状结构。合成方案为按计量比分别将配体双三唑丁烷与Cd(NO3)2·4H2O配置成水溶液，混合后在常温下搅拌两小时后，加入使用NaOH调成中性的2，3-吡嗪二酸水溶液，继续常温下搅拌两小时。之后过滤溶液，滤液静置，缓慢挥发，约两周后可得到目标产品。
【IPC分类】C07F3-08
【公开号】CN104876953
【申请号】CN201510258922
【发明人】夏军, 龚小林, 樊兴
【申请人】天津工业大学
【公开日】2015年9月2日
【申请日】2015年5月20日