CN102070660B - 具有钙离子荧光探针功能的稀土配位聚合物合成方法 - Google Patents

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Abstract

具有钙离子荧光探针功能的稀土配位聚合物合成方法，涉及聚合物的合成方法，以噻吩-2,5-二羧酸为配体，以铽离子为原子，加入氢氧化钠，通过1：1：1的摩尔比，75-90℃的低温反应温度下，以水热方法制得此配位聚合物。X-射线衍射测试结果表明，该配合物具有三维的空间结构，该配合物的荧光，在室温下聚合物对溶液中一定浓度钙离子产生了较强的荧光淬灭，因此是一种有应用价值的钙离子荧光探针。本方法具有简单高效、反应时间短的优点。X-射线衍射测试结果表明，该聚合物具有三维的空间结构，其新颖的单晶结构给晶体数据库增添了新的数据。

Description

具有钙离子荧光探针功能的稀土配位聚合物合成方法
技术领域
本发明涉及聚合物的合成方法，特别是涉及具有钙离子荧光探针功能的稀土配位聚合物合成方法。
背景技术
钙元素(Ca)是重要的人体组成之一,而钙离子是钙元素在化合物中的存在形式。钙离子具有维持细胞膜两侧的生物电位，维持正常的神经传导功能。维持正常的肌肉伸缩与舒张功能以及神经－肌肉传导功能，还有一些激素的作用机制均通过钙离子表现出来。测定钙离子的可靠方法为重量法，而目前常用的方法是EDTA络合滴定法，但是这种方法手续繁琐，分析速度慢。
发明内容
本发明的目的在于提供了一种具有钙离子荧光探针功能的稀土配位聚合物合成方法。采用水热合成技术，将噻吩-2,5-二羧酸、硝酸铕和氢氧化钠反应，得到具有三维空间结构的配位聚合物。是一种有价值的钙离子荧光探针。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
具有钙离子荧光探针功能的稀土配位聚合物合成方法，包括以下过程：以 噻吩-2,5-二羧酸、硝酸铽和氢氧化钠依照1:1:1摩尔比在75-90℃的水热条件下反应，并获得目标配合物；即，将稀土金属铽、一种有机配体、氯化钠和水的混合物，在室温下搅拌10分钟，随后把混合物转移到水热反应釜的聚四氟乙烯内胆中，在低温下，恒温24小时，然后直接降至室温，所得产物用去离子水洗涤，得到[Tb(TDC)(NO3)(H2O)] n ；将该配合物配成2×10-3mol/L的水溶液，其荧光强度为I，向溶液中加入2×10-3mol/L的钙离子，随着钙离子加入的浓度的不断增加，化合物的荧光强度I不断降低，配合物[Tb(TDC)(NO3)(H2O)] n 为一种有应用价值的钙离子荧光探针。
所述的具有钙离子荧光探针功能的稀土配位聚合物合成方法，所述的配合物晶体属于单斜晶系，P21/c 空间群，空间堆积结构为三维的空间框架结构，制备的配合物组成和结构明确，在室温下该配合物对低浓度2×10-3摩尔/升的钙离子具有强烈的荧光淬灭的钙离子荧光探针。
本发明的优点与效果是：
本方法具有简单高效、反应时间短的优点。X-射线衍射测试结果表明，该聚合物具有三维的空间结构，其新颖的单晶结构给晶体数据库增添了新的数据。荧光分析方法对Hg、Cd、Mg、Ca等金属具有很高的灵敏度，对此配合物的荧光研究，结果表明配位聚合物[Tb(TDC)(NO3) (H2O)] n 是一种有价值的钙离子荧光探针。
附图说明
图1为配合物[Tb(TDC)(NO3)(H2O)] n 的配位结构图；
图2为配合物[Tb(TDC)(NO3)(H2O)] n 的荧光猝灭光谱。
具体实施方式
下面参照附图对本发明进行详细说明。
图1为配合物[Tb(TDC)(NO3)(H2O)] n 的配位结构图，从图中可以看出，每个Tb(III)离子是八配位的十二面体几何构型，三个氧原子(O7, O8, O8A)来自硝酸根离子, 一个氧原子(O6)来自配位水分子和四个氧原子(O1, O2A, O3, O4)配位来自TDC配体中的羧基氧原子。Tb - O键长在2.322（7）-2.508（8）Å范围内。
图2为配合物[Tb(TDC)(NO3)(H2O)] n 配成2´10-3 M的溶液时( 在激发波长为272 nm 处)对钙离子所表现出来的荧光猝灭光谱。 采用噻吩-2,5-二羧酸（TDC）为配体，在75-90℃的较低温度下，通过水热方法合成了稀土金属配位聚合物[Tb(TDC)(NO3) (H2O)] n 。在水热条件下，水的粘度下降，促进了扩散过程，使常温常压下不溶或难溶的化合物溶解度会增大，从而促进反应的进行和晶体的生长。
本发明提供一个可以作为钙离子荧光探针材料的新单晶配合物。将稀土金属铽、一种有机配体、氯化钠和水的混合物，在室温下搅拌10分钟，随后把混合物转移到水热反应釜的聚四氟乙烯内胆(体积25mL)中，在低温下，恒温24小时，然后直接降至室温，所得产物用去离子水洗涤，得到[Tb(TDC)(NO3)(H2O)] n 。X-射线衍射测试结果表明，配合物晶体属于单斜晶系，P21/c 空间群，空间堆积结构为三维的空间框架结构。
将该配合物配成2×10-3mol/L的水溶液，其荧光强度为I，向溶液中加入2×10-3mol/L的钙离子，随着钙离子加入的浓度的不断增加，化合物的荧光强度I不断降低，因此配合物[Tb(TDC)(NO3)(H2O)] n 可以作为一种有应用价值的钙离子荧光探针。
稀土金属配位聚合物[Tb(TDC)(NO3)(H2O)] n 的制备方法和对重金属离子Ca2+检定。
将Tb(NO3)3·6H2O(0.1 mmol)、噻吩-2,5-二羧酸(TDC)(0.1mmol)、NaOH(0.1 mL, 1mol /L-1)和10ml水的混合物, 在室温下搅拌10分钟，转移到25mL带有聚四氟乙烯内衬的不锈钢反应釜中，在75-90℃低温加热条件下反应1天，然后直接降至室温，产物用去离子水洗涤，得到透明菱形状晶体。
室温下，把该配合物配成2´10-3 mol/L的水溶液，当以激发波长为272 nm作为激发源时，得到了Tb3+清晰的发射光谱，分别加入用量为2´10-3的整数倍CaCl2时，三个发射峰峰位与不加Ca2+时的发射峰位相比，没有发生任何移动，但所有峰的发光强度随着Ca2+的浓度增加而显著减弱。

Claims (1)

1.具有钙离子荧光探针功能的稀土配位聚合物合成方法，其特征在于，包括以下过程：将0.1 mmol Tb(NO3)3·6H2O、0.1mmol噻吩-2,5-二羧酸(TDC)、0.1 mL 1mol /L-1NaOH和10ml水的混合物， 在室温下搅拌10分钟，转移到25mL带有聚四氟乙烯内衬的不锈钢反应釜中，在75-90℃低温加热条件下反应1天，然后直接降至室温，产物用去离子水洗涤，得到透明菱形状晶体；室温下，把该配合物配成2×10-3 mol/L的水溶液，当以激发波长为272 nm作为激发源时，得到了Tb3+清晰的发射光谱，分别加入用量为2×10-3的整数倍CaCl2时，三个发射峰峰位与不加Ca2 +时的发射峰位相比，没有发生任何移动，但所有峰的发光强度随着Ca2 +的浓度增加而显著减弱。
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