一种钡的配合物及其制备方法和应用与流程

文档序号:15746719发布日期:2018-10-23 23:23阅读:1488来源:国知局

本发明涉及金属配合物荧光材料领域,具体涉及一种钡的配合物及其制备方法。



背景技术:

高发光性能的荧光配合物在通讯、卫星、雷达、光学计算机和生物分子探针等领域具有巨大的应用前景,因此,这类功能性配合物的分子设计、合成及性质研究具有重要意义。其中碱土金属-有机配位聚合物由于其具有良好的荧光性能得到了广泛的关注。

钡的配合物材料已经被报道,钡离子是一种碱土金属,有非常大的离子半径,可以与配体形成高配合数的配体,钡与配合物复杂的结合,并由不同的结构呈现出不同的性质,展现出优良的潜在性能。吡咯-2,5-二羧酸酸根是一种配体,可以与金属桥连。目前,利用钡、吡咯-2,5-二羧酸制备钡的配合物尚未见报道。



技术实现要素:

要解决的技术问题:本发明的目的是提供一种具有良好的荧光性能,热稳定性好,制备方法简单的钡的配合物及其制备方法。

技术方案:一种钡的配合物,钡的配合物的化学式为:HBa3(pda)3(H2O)3Cl,其中pda2-为吡咯-2,6-二羧酸酸根。

进一步的,所述钡的配合物的结构为氯桥连的三维结构,属于R-3空间群,三方晶系,为不对称单元,其晶胞参数为:a=14.484(4)Å,b=14.484(4) Å,c=21.970(2) Å,α=90︒,β=90︒,γ=120︒。在不对称单元中,有三个BaII离子,三个pda2-阴离子,三个配位水分子,一个Cl-离子;每一个BaII离子连接着四个pda2-配体中的六个氧(O1, O1B, O2C, O3, O3A, O4A)原子和一个N(N1)原子,一个水分子(O5)和C11原子,所述BaII离子的构型是一个扭曲的单帽四方反棱柱体;Ba-O的键长从2.623(4)到2.745(4) Å,Ba-N的键长是2.687(5) Å; Cl-与三个钡离子组成三角锥结构,每一个Ba-Cl距离是2.9860(13) Å,Ba-Cl-Ba的键角是114.87(7)o;BaII离子通过O1和O3原子连接到相邻的三个BaII离子上,Ba与Ba的距离在4.439到5.095 Å之间;在晶体结构中,pda2-配体显示µ4-η1:η2:η1:η1:η1配位模式,并且连接4个BaII离子形成一个三维网状结构。

上述的一种钡的配合物的制备方法,包括以下步骤:

S1.将2-吡咯甲醛肟乙醇溶液中加入固体吡咯-2,6-二羧酸、氯化钡,加热,得到白色沉淀;

S2.将白色沉淀中加入水,白色沉淀即转化为目标配合物,过滤,洗涤,获得产品[HBa3(pda)3(H2O)3Cl]n。

进一步的,所述步骤S1中2-吡咯甲醛肟乙醇溶液的浓度为0.08-0.12 mol/L,每升2-吡咯甲醛肟乙醇溶液中加入吡咯-2,6-二羧酸和氯化钡的量分别为0.025-0.035 mol和0.045-0.055 mol,且加热温度控制 在80-100℃范围内。

进一步的,所述步骤S2中的加水量与步骤S1中2-吡咯甲醛肟乙醇溶液的体积比为0.35-0.45:1。

进一步的,所述步骤S1中2-吡咯甲醛肟乙醇溶液的浓度为0.10 mol/L,每升2-吡咯甲醛肟乙醇溶液中加入吡咯-2,6-二羧酸和氯化钡的量分别为0.03 mol和0.05 mol,且加热温度控制在90℃。

进一步的,所述步骤S2中的加水量与步骤S1中2-吡咯甲醛肟乙醇溶液的体积比为0.4:1。

上述的一种钡的配合物在荧光材料领域的应用。

有益效果:本发明的钡的配合物具有以下优点:

本发明制备的配合物具有良好的荧光性能,与配体的荧光最大发射波长接近,可以作为荧光材料在材料领域得到应用。其热分析数据显示,该配合物加热后可失去结晶水和侨联的Cl-离子,但骨架直到550℃左右仍保持稳定,说明其具有良好的热稳定性,为其作为荧光材料的进一步开发应用提供了保证。

附图说明

图1为实施例1制备的Ba-吡咯2,5二羧酸配合物的配位结构示意图;

图2为实施例1制备的Ba-吡咯2,5二羧酸配合物的粉末X-射线衍射图;

图3为实施例1制备的Ba-吡咯2,5二羧酸配合物的固态荧光光谱图。

具体实施方式

实施例1

S1. 在100 ml浓度为0.1 mol/L的2-吡咯甲醛肟乙醇溶液,加入固体吡咯-2,5-二羧酸0.003 mol、氯化钡0.005 mol,加热,在80℃条件下搅拌,得到白色沉淀;

S2. 继续加水40 mL,白色沉淀转化为目标配合物,过滤,洗涤,获得产品HBa3(pda)3(H2O)3Cl,所得产品配位结构意图如图1所示,X-射线粉末衍射图参见图2,该配位聚合物具有良好的发光性能,荧光光谱图如图3所示,其在激发波长为275 nm的光源激发下,其发射光谱最大值为500 nm。

实施例2

S1. 在100 ml浓度为0.08 mol/L的2-吡咯甲醛肟乙醇溶液加入固体吡咯-2,5-二羧酸0.0025 mol、氯化钡0.0045 mol,加热,在温度90℃条件下搅拌,得到白色沉淀;

S2. 继续加水35mL,白色沉淀转化为目标配合物,过滤,洗涤,获得产品HBa3(pda)3(H2O)3Cl。

实施例3

S1. 在100 ml浓度为0.12 mol/L的2-吡咯甲醛肟乙醇溶液加入固体吡咯-2,5-二羧酸0.0035 mol、氯化钡0.0055 mol,加热至温度100℃,搅拌,得到白色沉淀,

S2. 继续加水45mL,白色沉淀转化为目标配合物,过滤,洗涤,获得产品HBa3(pda)3(H2O)3Cl。

上述实施例制得的钡的配合物的化学式为:HBa3(pda)3(H2O)3Cl,其中pda2-为吡咯-2,5-二羧酸酸根;结构为氯桥连的三维结构,属于R-3空间群,三方晶系;其晶胞参数为:a=14.484(4)Å,b=14.484(4) Å,c=21.970(2) Å,α=90︒,β=90︒,γ=120︒。在不对称单元中,有三个BaII离子,三个pda2-阴离子,三个配位水分子,一个Cl-离子;每一个BaII离子连接着四个pda2-配体中的六个氧(O1 ,O1B,O2C,O3,O3A,O4A)原子和一个N(N1)原子,一个水分子(O5)和C11原子,所述BaII离子的构型是一个扭曲的单帽四方反棱柱体;Ba-O的键长从2.623(4)到2.745(4) Å,Ba-N的键长是2.687(5) Å;Cl-与三个钡离子组成三角锥结构,每一个Ba-Cl距离是2.9860(13) Å,Ba-Cl-Ba的键角是114.87(7)o;BaII离子通过O1和O3原子连接到相邻的三个BaII离子上,Ba与Ba的距离在4.439到5.095 Å之间;在晶体结构中,pda2-配体显示µ4-η1:η2:η1:η1:η1配位模式,并且连接4个BaII离子形成一个三维网状结构。

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