[发明专利]基于偶氮苯‑2,2’‑二氯‑4,4’‑二羧酸的镉(II)配合物制备方法与应用

说明书

技术领域

本发明涉及d¹⁰金属配合物荧光材料领域，是一种偶氮苯-2,2’-二氯-4,4’-二羧酸-镉(II)配合物及其制备方法，所述配合物具有单节点6-连接的(4¹².6³)拓扑网络结构，可以作为荧光探针应用于甲醇溶剂中Co²⁺离子的检测。

背景技术

偶氮苯-4,4’-二羧酸指的是苯甲酸通过氮氮双键(-N=N-)连接而形成带有羧基官能团的多齿配体，在组装过程中，偶氮苯为构筑配位框架提供了刚性支撑，羧基能够为配合物的构造提供多样化的配位模式，由于偶氮苯结构具有共轭π体系，在紫外光至可见红外光波段具有很强的吸收，显示出丰富多彩的颜色，因此被广泛用来制备各类配合物，用于合成染料、调色剂等。与偶氮苯-4,4’-二羧酸相比，偶氮苯-2,2’-二氯-4,4’-二羧酸的相关配位聚合物研究则较少。尤其是偶氮苯-2,2’-二氯-4,4’-二羧酸与d¹⁰过渡金属离子所形成的配合物至今还无人报道。另外，目前将偶氮苯-2,2’-二氯-4,4’-二羧酸配合物应用于检测Co²⁺离子的荧光探针领域还未有尝试。有鉴于此，本案发明人特提出了一种偶氮苯-2,2’-二氯-4,4’-二羧酸的Cd(II)配合物制备工艺及其对于Co²⁺离子的荧光检测方法，以填补国内外相关领域之空白。

发明内容

本发明的目的在于提出一种基于偶氮苯-2,2’-二氯-4,4’-二羧酸-镉(II)配合物及其制备方法，该配合物可作为荧光材料应用，热稳定性好，且其制备方法简便易行，产率高，可重现性好，从而克服了现有技术中的不足。

为实现上述发明目的，本发明采用了如下技术方案：

一种基于偶氮苯-2,2’-二氯-4,4’-二羧酸-镉(II)配合物，其特征在于，所述配合物具有下述化学式，即：[Cd(L)(DMA)](H₂O)_0.5，其中L为偶氮苯-2,2’-二氯-4,4’-二羧酸阴离子配体，L的结构简式如下：

进一步地讲，所述配合物晶体属于四方晶系，空间群为I4₁/a，晶胞参数为a = 24.5828(5) Å, b = 24.5828(5) Å, c = 14.1353(5) Å, α = 90 ^o, β = 90 ^o, γ = 90^{o, V = 8542.2(5) Å3。}

所述配合物晶体具有三维网络结构，其中，每个中心原子Cd(II)与配体羧基氧原子形成金属簇通过配体与六个金属簇中心相连。

一种如上所述基于偶氮苯-2,2’-二氯-4,4’-二羧酸的镉(II)配合物的制备方法，该方法为：

首先在室温下将金属盐硝酸镉(II)溶于水中，搅拌均匀，形成溶液(I), 其后，将配体HL溶解于N,N’-二甲基乙酰胺中，搅拌均匀，形成溶液(II), 将溶液(I)、(II)倒入体积为20毫升带聚四氟乙烯内胆的不锈钢反应釜中，密封后形成水热反应体系。该水热反应体系中HL配体与镉(II)盐的摩尔比为1: 1～1: 2.5；

将水热反应体系放置烘箱中加热至95～120 ^oC，保持温度不变，三天后缓慢降至室温，得到橙色棒状晶体。依次对其进行抽滤、洗涤、干燥处理，得到目标产物。具体而言：

所述金属镉盐溶于水中制成的溶液中Cd²⁺的浓度为0.01～0.08 mol∙L^-1。

所述配体HL溶于N,N’-二甲基乙酰胺形成的溶液中所含HL配体的浓度为0.01～0.04 mol∙L^-1。

所述N,N’-二甲基乙酰胺和水的溶剂体系中N,N’-二甲基乙酰胺与水的体积比为1: 0.9～1: 2.1。所述反应体系温度为95～120 ^oC。

该方法包括如下具体步骤：