[发明专利]氢键型稀土金属配合物及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一类氢键型稀土金属配合物及其制备方法，特别是指一种含有吡啶二甲酸配体的氢键型稀土金属配合物及其制备方法。

背景技术

稀土元素包括钪、钇和镧系共16个元素，由于它们离子电荷相同、半径接近，所以性质非常相似。

稀土盐类及其配合物可以作为发光、磁性、催化、气敏传感、超导等材料，被广泛应用于工业生产和科学研究的众多领域，而稀土化合物在医药、农业、生物化学和环境净化等方面的应用是一个崭新的领域，尤其在抗菌材料方面，稀土盐类及其有机配合物因具有抗菌性强和抗菌谱广等特点而备受关注。

抗菌剂根据组成一般可以分为无机、有机和天然抗菌剂等几类。无机抗菌剂一般由含银、锌、铜等金属离子成分和无机载体组成，通过缓释作用用以提高抗菌效果，具有安全性、耐热性、持久性等优点。但银离子化学性质活泼，在光照、热等作用下易变色，且使用银作为抗菌剂会导致成本增加，严重制约了其应用。有机抗菌剂杀菌能力强、抗菌迅速、效果好，但存在安全性较差、化学稳定性不好、耐热性差、使用寿命短、易产生耐药性且会造成二次污染等问题。天然抗菌材料主要为天然植物的提取物，耐热性较差，应用范围较窄。

稀土离子具有强烈的渗透到生物体内的独特生理化学性质，可以用作探针来揭示生物体内Na⁺、K⁺、Ca²⁺等金属离子的功能。利用此生物特性，稀土盐类及其稀土有机配合物作为抗菌剂具有抗菌性强、抗菌谱广、耐热性好等优点，因此成为了国内外研究的热点。

中国发明专利CN101020820和CN101020819介绍了一种由两种稀土金属离子与两种有机配体形成的金属稀土配合物，作为转光剂主要应用于农业领域的塑料薄膜，不适合作为抗菌剂使用。

中国发明专利CN1803804介绍了一种由两个三价稀土离子和两个配体形成的稀土金属配合物，可作为光电功能材料应用于各领域，但其中的一种配体3，5-二(4-羧基苯甲酸酯)苯甲酸甲酯容易氧化，在应用中受到限制。

中国发明专利CN1730522、CN1730454、CN101037390和CN1687079介绍了一种以β-二酮或其衍生物为主要配体的稀土金属配合物，该配合物主要应用于光致发光功能材料领域，作为光稳定剂具有光稳定性好、耐热性高、不易发生喷霜现象等优点，但是在配合物中含有较多的氢氧根离子或羟基，在光的照射下易于变质。

中国发明专利CN101220060涉及一类新型的单茚基稀土配合物，该配合物由取代茚基配体与稀土烷基化合物反应得到。这类配合物主要用于催化乙烯、苯乙烯、降冰片烯以及α烯烃的聚合，作为抗菌剂使用时效果较差。

中国发明专利CN101019555介绍了一种稀土-氨基酸-维生素三元配合物植物生长调节剂。中国发明专利CN1044029公开了一种以混合氨基酸为配体的稀土配合物，主要用作农用杀菌剂及植物生长调节剂，但正是由于配体为混合氨基酸，因此其杀菌效果不是很好。

中国发明专利CN101235047和CN101235048公开了由一种萘酸和1，10-邻菲啰啉为配体的稀土配合物及其在抗真菌方面的应用。萘酸为一元羧酸，在设计分子结构和自组装形成超分子配合物方面不是很理想。

中国发明专利CN101156589公开了一种稀土元素与8-羟基喹啉和其他有机配体组成的二元或三元配合物，该种有机稀土抑菌剂主要应用于农业中作为农药杀菌剂防治植物菌害。其存在的缺陷是热稳定性不高，易发生分解。

中国发明专利CN101041666涉及了一种由席夫碱和邻菲啰啉或吡啶组成的稀土三元配合物，作为新型抗菌剂应用于环境净化领域。该稀土三元配合物用作抗菌剂时产品的性能受环境因素的影响较大。

发明内容

本发明的目的是提供一种氢键型稀土金属配合物及其制备方法，以克服现有技术存在的上述缺陷。

本发明所述氢键型稀土金属配合物的结构通式为：

RE_xM’_yM”_z·nH₂O

式中：

RE为稀土金属离子，优选的为钪、钇或镧系稀土；

M’为吡啶-2，3-二甲酸、吡啶-2，4-二甲酸、吡啶-2，5-二甲酸、吡啶-2，6-二甲酸、吡啶-3，4-二甲酸或吡啶-3，5-二甲酸；

M”为2，6-二氨基-吡啶、1，10-邻菲啰啉或其它有机配体；M’和M”构成了有机配合物的配体；