CN103665008A

CN103665008A - 1,5-二(1-h-苯并咪唑基)戊烷-银( i )配合物及制备方法

Info

Publication number: CN103665008A
Application number: CN201310593621.0A
Authority: CN
Inventors: 张晓峰; 王延伟; 许志忠; 曹毅; 王世民
Original assignee: Henan Institute of Engineering
Current assignee: Henan Institute of Engineering
Priority date: 2013-11-22
Filing date: 2013-11-22
Publication date: 2014-03-26
Anticipated expiration: 2033-11-22
Also published as: CN103665008B

Abstract

本发明涉及一种1,5-二(1-H-苯并咪唑基)戊烷-银(I)配合物及制备方法。配合物化学式为[Ag₂(L)₂(NO₃)₂]_n，其中L为1,5-二(1-H-苯并咪唑基)戊烷。该配合物的制备工艺采用水热合成法，将AgNO₃，L和蒸馏水置于25ml的水热反应釜中，密封后放入烘箱中，直接加热至一定温度并恒温72h，然后使其在一定时间内缓慢降至室温，得到本发明的配合物，它具有稳定性好，合成简单，操作方便，产率高和可重现性好等优点。获得的晶态材料有望在荧光材料领域得到进一步的研发应用。

Description

1,5-二(1-H-苯并咪唑基)戊烷-银( I )配合物及制备方法

技术领域

本发明具体涉及d¹⁰金属配合物荧光材料领域的一种1,5-二(1-H-苯并咪唑基)戊烷-银( I )配合物及其制备方法。

背景技术

近年来，金属有机配合物作为一种新型的功能材料正迅速发展并成为材料化学及其他相关学科的的研究热点。尤其是具有新颖结构的配位化合物一直是无机化学工作者研究的热点课题，这类化合物不仅具有新颖的拓扑结构，而且在某些领域还表现一些特性及潜在应用。人们从配体设计到构造晶体结构取得了一定的成就，尤其是使用吡啶，咪唑，三氮唑类配体及其各种衍生物与金属离子反应设计合成的配合物种类繁多，构型多样。这类配体含有分子内共轭π健，具有良好的分子内电子传递和能量传递性能，与过渡金属反应生成的配合物往往具有光、电、磁、及催化等方面的优良性能。通过咪唑和苯并三氮唑的芳香体系形成的π-π堆积作用及分子间氢键等非共价键的弱相互作用，可以由简单的单核小分子配合物组装出许多具有新颖结构和特殊功能的多维超分子配合物。含有丰富配位点的多齿配体具有多变的配位模式, 这样的配体与金属盐反应常常能够得到具有新颖拓扑结构的多维网状配位聚合物。氮原子上有一孤电子对，可以作为很好的电子供体，而且氮杂环类有机配体种类繁多，得到的配合物结构新颖、性能优良，所以一直以来收到人们的极大关注。

发明内容

本发明的目的在于提出一种1,5-二(1-H-苯并咪唑基)戊烷-银( I )配合物及其制备方法，该配合物热稳定性好，且制备工艺简便易操作，产率高，重复性好，从而克服了现有技术中的不足。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

本发明的1,5-二(1-H-苯并咪唑基)戊烷-银( I )配合物，所述配合物具有如下化学式，即：[Ag₂ (L)₂(NO₃)₂]_n，其中L为1,5-二(1-H-苯并咪唑基)戊烷，结构式如下：

。

所述配合物晶体属于单斜晶系，空间群为P_-1，晶胞参数为a =8.7346(17) Å，b= 11.223(2) Å， c= 11.485(2) Å，α= 66.48(3)°，β=76.11(3)°，γ= 72.21(3)°, V=973.9(3)Å³。

所述配合物是一个阶梯状的一维结构，每一层台阶之间是通过Ag-Ag键相连，Ag-Ag距离为3.013 Å，其中金属Ag(I)中心采取四配位的模式，四个配原子分别是来自两个配体苯并咪唑基的N原子，一个来自硝酸根离子的O原子和另外一个Ag(I)中心，硝酸根离子与Ag(I)中心和配体中-NH间存在弱作用，该配合物通过这些弱作用形成的三维超分子结构。

1,5-二(1-H-苯并咪唑基)戊烷的银( I )配合物的制备方法，其特征在于：采用水热合成方法，将AgNO₃，1,5-二(1-H-苯并咪唑基)戊烷和蒸馏水置于水热反应釜中，所述AgNO₃，1,5-二(1-H-苯并咪唑基)戊烷的物质的量之比为1:1-2:1，密封后放入烘箱中，在150-170℃的条件下加热70-75 h，然后在20h内降至室温，得到白色片状晶体，将晶体分离出来，依次经洗涤、干燥处理，得到目标产物。

本发明提供的合成方法得到的配合物，具有稳定性好，且制备工艺简便易操作，产率高，重复性好等优点。晶体样品的荧光光谱数据显示此类配合物具有稳定的荧光性能，可以作为荧光材料在材料科学领域得到应用。

附图说明

图1是1,5-二(1-H-苯并咪唑基)戊烷-银( I )配合物中Ag(I)的配位环境图；

图2是1,5-二(1-H-苯并咪唑基)戊烷-银( I )配合物的一维梯状结构图；

图3是1,5-二(1-H-苯并咪唑基)戊烷-银( I )配合物的三维超分子结构；

图4是1,5-二(1-H-苯并咪唑基)戊烷-银( I )配合物的的固态荧光光谱图。

具体实施方式

实施例1

1,5-二(1-H-苯并咪唑基)戊烷-银( I )配合物，所述配合物具有如下化学式，即：[Ag₂ (L)₂(NO₃)₂]_n，其中L为1,5-二(1-H-苯并咪唑基)戊烷，结构式如下：

。

该1,5-二(1-H-苯并咪唑基)戊烷-银( I )配合物的制备方法为：

将AgNO₃(17.0 mg，0.1mmol)，L (0.1 mmol)和8 ml水置于25 ml的水热反应釜中，密封后放入烘箱中，直接加热至160°C并恒温72 h，然后使其在20h内缓慢降至室温，得到白色针状晶体，产率：53％，晶体在空气中稳定。元素分析：按理论结构式C₁₉H₂₀AgN₅O₃，计算值：C 42.54, H 3.73, N 13.06％；实测值：C 42.15, H 3.60, N 13.11％。

实施例2

该1,5-二(1-H-苯并咪唑基)戊烷-银( I )配合物的制备方法为：

将AgNO₃(17.0 mg，0.1mmol)，L (0.1 mmol)和10 ml水置于25 ml的水热反应釜中，密封后放入烘箱中，直接加热至160°C并恒温72 h，然后使其在20h内缓慢降至室温，得到白色针状晶体，产率：56％，晶体在空气中稳定。元素分析：按理论结构式C₁₉H₂₀AgN₅O₃，计算值：C 42.54, H 3.73, N 13.06％；实测值：C 42.15, H 3.60, N 13.11％。

实施例3

该1,5-二(1-H-苯并咪唑基)戊烷-银( I )配合物的制备方法为：

将AgNO₃(34.0 mg，0.2mmol)，L (0.1 mmol)和8 ml水置于25 ml的水热反应釜中，密封后放入烘箱中，直接加热至160°C并恒温72 h，然后使其在20h内缓慢降至室温，得到白色晶体，产率：60％，晶体在空气中稳定。元素分析：按理论结构式C₁₉H₂₀AgN₅O₃，计算值：C 42.54, H 3.73, N 13.06％；实测值：C 42.15, H 3.60, N 13.11％。

实施例4

该1,5-二(1-H-苯并咪唑基)戊烷-银( I )配合物的制备方法为：

将AgNO₃(17.0 mg，0.2mmol)，L (0.1 mmol)和10 ml水置于25 ml的水热反应釜中，密封后放入烘箱中，直接加热至160°C并恒温72 h，然后使其在20h内缓慢降至室温，得到白色晶体，产率：58％，晶体在空气中稳定。元素分析：按理论结构式C₁₉H₂₀AgN₅O₃，计算值：C 42.54, H 3.73, N 13.06％；实测值：C 42.15, H 3.60, N 13.11％。

如下分别取实施例1～4中所得1,5-二(1-H-苯并咪唑基)戊烷-银( I )配合物进一步表征，其过程如下：

（1）配合物的晶体结构测定

选用合适大小的单晶样品, 在Rigaku Saturn 724 CCD衍射仪上, 采用经石墨单色器单色化的Mo-K射线 (= 0.71073Å) 进行X射线测量。各衍射数据在293(2)K下收集。晶体结构均使用SHELXS-97[67]程序通过直接法解得, 并且用傅立叶技术扩展, 按各向异性进行修正, 最后采用全矩阵最小二乘法使用SHELXL-97[68]程序进行修正。用直接法得到全部非氢原子坐标, 氢原子坐标由差值Fourier合成法得到, 结构参数由全矩阵最小二乘法优化, 除氢原子采用各向同性热参数外, 其它原子(无序原子除外)均采用各向异性进行热参数法。所有的计算均使用 SHELXS-97程序。详细的晶体测定数据见表1，重要的键长和键角数据见表2。晶体结构分别见图1，图2和图3。

（2）配合物的固体荧光性能研究

样品的固态荧光光谱采用Fluoro Max-P型荧光光谱仪在室温下测定，激发狭缝和发射狭缝均为2.5nm，响应时间为2秒。测试结果显示：该配合物表现出很强的荧光性能，在351nm处激发,在525nm处得到最大的发射宽峰，发射出较强的绿色荧光，见图4。

由上述表述结果可以看到，本发明所述配合物晶体单斜晶系，空间群为P_-1，晶胞参数为a =8.7346(17) Å，b= 11.223(2) Å， c= 11.485(2) Å，α= 66.48(3)°，β=76.11(3)°，γ= 72.21(3)°, V=973.9(3)Å³。所述配合物是一个阶梯状的一维结构，每一层台阶之间是通过Ag-Ag键相连，Ag-Ag距离为3.013 Å，其中金属Ag(I)中心采取四配位的模式，四个配原子分别是来自两个配体苯并咪唑基的N原子，一个来自硝酸根离子的O原子和另外一个Ag(I)中心，硝酸根离子与Ag(I)中心和配体中-NH间存在弱作用，该配合物通过这些弱作用形成的三维超分子结构。

表1 配合物的主要晶体学数据

Figure 2013105936210100002DEST_PATH_IMAGE002

表2配合物的主要键长(Å)和键角(º)

Ag(1)-N(1)	2.158(9)	N(1)-Ag(1)-N(3)#1	151.7(4)
				Ag(1)-N(3)#1	2.154(8)	N(1)-Ag(1)-Ag(1)#2	98.5(3)
Ag(1)-Ag(1)#2	3.013(2)	N(3)#1-Ag(1)-Ag(1)	85.1(2)
				N(3)-Ag(1)#1	2.154(8)	C(7)-N(1)-Ag(1)	120.8(8)
C(14)-N(3)-Ag(1)#1	132.2(7)	C(1)-N(1)-Ag(1)	132.9(8)
				C(13)-N(3)-Ag(1)#1	122.0(7)

对称代码：#1 -x+1,-y+1,-z+1 #2 -x+1,-y+2,-z+1。

Claims

1.一种1,5-二(1-H-苯并咪唑基)戊烷的银( I )配合物，其特征在于：所述配合物具有如下化学式，即：[Ag₂ (L)₂(NO₃)₂]_n，其中L为1,5-二(1-H-苯并咪唑基)戊烷，L结构式如下：

Figure 2013105936210100001DEST_PATH_IMAGE001

。

2.如权利要求1所述的1,5-二(1-H-苯并咪唑基)戊烷的银( I )配合物，其特征在于：所述配合物晶体属于属于单斜晶系，空间群为P_-1，晶胞参数为a =8.7346(17) Å，b= 11.223(2) Å， c= 11.485(2) Å，α= 66.48(3)°，β=76.11(3)°，γ= 72.21(3)°, V=973.9(3)Å³。

3.如权利要求1或2所述的1,5-二(1-H-苯并咪唑基)戊烷的银( I )配合物，其特征在于：所述配合物是一个阶梯状的一维结构，每一层台阶之间是通过Ag-Ag键相连，Ag-Ag距离为3.013 Å，其中金属Ag(I)中心采取四配位的模式，四个配原子分别是来自两个配体苯并咪唑基的N原子，一个来自硝酸根离子的O原子和另外一个Ag(I)中心，硝酸根离子与Ag(I)中心和配体中-NH间存在弱作用，该配合物通过这些弱作用形成的三维超分子结构。

4.如权利要求1所述的1,5-二(1-H-苯并咪唑基)戊烷的银( I )配合物的制备方法，其特征在于：采用水热合成方法，将AgNO₃，1,5-二(1-H-苯并咪唑基)戊烷和蒸馏水置于水热反应釜中，所述AgNO₃，1,5-二(1-H-苯并咪唑基)戊烷的物质的量之比为1:1-2:1，密封后放入烘箱中，在150-170℃的条件下加热70-75 h，然后在20h内降至室温，得到白色片状晶体，将晶体分离出来，依次经洗涤、干燥处理，得到目标产物。