[发明专利]含噻吩基团的中性铱配合物及其制备方法和应用

说明书

本发明为一种含噻吩基团的中性铱配合物及其制备方法和应用，该配合物的结构式如下。其制备方法包括以下步骤：在无水无氧操作下，将双‑{二[2‑(2‑噻吩)吡啶]合二氯化铱}和二(二苯基膦酰)胺的钾盐溶于溶剂中，在120～140℃下反应12～24小时，冷却，过滤，SiO₂柱层析提纯，然后重结晶，最后得到含噻吩基团的中性铱配合物。本发明中的铱配合物是含噻吩基团和新型辅助配体二(二苯基膦酰胺)的磷光铱配合物，对Hg²⁺实现了更高灵敏度的选择性识别，而且配合物合成步骤较简单，发光效率高，提高了检测的准确性。

技术领域

本发明涉及磷光化学计量剂技术领域，具体涉及含噻吩基团的中性铱配合物及其制备方法和应用

背景技术

汞(Hg)，俗称水银，是一种有毒的、银白色的液态重金属元素，原子量为200.59。纯的汞常温下以液体形式存在，有挥发性。在自然界中通常以一价或二价无机或有机化合物的形式存在。由于汞的用途十分广泛，在工业化进程中排放到环境中的汞逐年增加，汞在食物链中具有富集、累积的作用，人类很容易通过饮食而发生汞中毒。各国汞中毒的事件时有发生，并造成了严重的危害，给人类健康造成了严重的威胁。如在上世纪五、六十年代发生在日本的著名的“水俣病”就是由重金属汞污染引起的。“十二五”规划中明确指出要加强重金属污染综合治理，重点治理铅、汞、镉、铬、砷五种重金属，而有效的监控汞的排放是汞污染防制措施中一项重要内容。因此，有效的检测汞离子对于生命科学和环境科学具有重大意义。

检测汞离子的方法有很多，基于磷光配合物的磷光化学传感器由于发光量子效率高、发射寿命长、以及具有较大的斯托克位移等优点越来越引起人们的广泛关注，具有非常好的应用前景[参见Mei,Q.B.；Shi,Y.J.；Hua,Q.F.；Tong,B.H.,Rsc Advances 2015,91,74924-74931]。铱的原子序数较大，可使配合物产生很强的自旋轨道耦合作用，有利于磷光发射；铱金属离子中的d轨道分裂较大，避免与配合物的金属-配体电荷转移跃迁(MLCT)态相互作用而降低磷光发射效率；铱的三价离子可与主配体和辅助配体形成稳定的中性分子，这些性能使得铱配合物在制备磷光化学传感器方面有着巨大的优势。但是目前应用于Hg²⁺检测的中性铱配合物较少，而且此类配合物多是以乙酰丙酮类为辅助配体，检测灵敏度有较大的提升空间。

发明内容

本发明针对已报道的应用于Hg²⁺检测的中性铱配合物种类少且灵敏度不高等问题，提供一种含噻吩基团的新型中性铱配合物及其制备方法和在检测Hg²⁺中的应用。该中性铱配合物以含噻吩基团的配体为主配体，将二(二苯基膦酰胺)作为辅助配体引入到中性铱配合物中。该配合物能够对Hg²⁺进行选择性识别，且具有较高灵敏度，将Hg²⁺加入配合物的乙腈溶液中，当Hg²⁺和配合物的摩尔比达到或超过1:1时，肉眼观察到混合溶液由橙红色变为淡黄色，在发射光谱中可以看到发射主峰蓝移了37nm，发光颜色由黄色变为绿色。其他金属离子对此检测过程没有干扰。

本发明的技术方案如下：

一种含噻吩基团的中性铱配合物，该配合物的结构式如下：

上述含噻吩基团的中性铱配合物的制备方法，包括以下步骤：

在无水无氧操作下，将双-{二[2-(2-噻吩)吡啶]合二氯化铱}和二(二苯基膦酰)胺的钾盐溶于溶剂中，在120～140℃下反应12～24小时，冷却，过滤，SiO₂柱层析提纯，然后重结晶，最后得到含噻吩基团的中性铱配合物；

其中，摩尔比为双-{二[2-(2-噻吩)吡啶]合二氯化铱}：二(二苯基膦酰)胺的钾盐＝1：2.0～2.5；

所述的溶剂为2-乙氧基乙醇或二甲基亚砜。