CN104230996A - 四苯乙烯锰配合物及其制备方法及镉离子荧光探针的应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种四苯乙烯锰配合物[Mn(TTPE)(H2O)2](ClO4)2·0.5TTPE·5.25H2O(1)(TTPE=1,1,2,2-四[4-(1H-1,2,4-三氮唑-1-基)苯基]乙烯)的制备方法及作为Cd2+离子荧光探针。它是采用“一步法”,即Mn(ClO4)2·4H2O和1,1,2,2-四[4-(1H-1,2,4-三氮唑-1-基)苯基]乙烯常温搅拌来制备该配合物。
Description
本发明得到国家自然科学基金面上项目(21471113)资助。
技术领域
本发明属于无机合成技术领域,涉及[Mn(TTPE)(H2O)2](ClO4)2·0.5TTPE·5.25H2O (1)
(TTPE = 1,1,2,2-四[4-(1H-1,2,4-三氮唑-1-基)苯基]乙烯)单晶的制备方法及作为Cd2+离子荧光探针的应用。
背景技术
1,2,4-三唑及其衍生物兼有吡唑和咪唑的配位特点,是配位能力较强的桥连配体,目前已合成并表征了大量的单核、多核和多维化合物。这些配体能够以1,2位上的氮原子与金属离子配位形成N1,N2-桥连模式,对于4位未取代的1,2,4-三唑衍生物能通过2,4位上的氮原子形成N2,N4-桥连模式,这种N2,N4-桥连模式同金属酶中咪唑的N1,N3-桥连模式类似。对于三唑类化合物的特殊用途还表现在分子器件化的设计上,合成具有不同维数的金属配合物乃是完成器件化至关重要的一步。
四苯乙烯三唑类衍生物是一类性能优良的光电材料,本发明选用Mn(ClO4)2·6H2O与四苯乙烯三唑自组装,得到二维(4,4)拓扑结构的层状结构配合物。荧光测试结果表明,该配合物可以作为Cd2+离子荧光探针。迄今为止,该配合物是首例基于三唑衍生物的Cd2+离子荧光探针。
发明内容
本发明的另一个目的在于提供一种四苯乙烯锰配合物[Mn(TTPE)(H2O)2](ClO4)2·0.5TTPE·5.25H2O (1)
(TTPE = 1,1,2,2-四[4-(1H-1,2,4-三氮唑-1-基)苯基]乙烯)单晶及其制备方法。
为此本发明人提供了如下的技术方案:
四苯乙烯锰配合物[Mn(TTPE)(H2O)2](ClO4)2·0.5TTPE·5.25H2O (1)
(TTPE = 1,1,2,2-四[4-(1H-1,2,4-三氮唑-1-基)苯基]乙烯)单晶的结构基元如下:
本发明进一步公开了四苯乙烯锰配合物[Mn(TTPE)(H2O)2](ClO4)2·0.5TTPE·5.25H2O (1)
(TTPE = 1,1,2,2-四[4-(1H-1,2,4-三氮唑-1-基)苯基]乙烯)单晶,其特征在于该单晶结构采用APEX II CCD 单晶衍射仪,使用经过石墨单色化的Mokα射线(λ = 0.71073 Å)为入射辐射,以ω-2θ扫描方式收集衍射点,经过最小二乘法修正得到晶胞参数,从差值傅立叶电子密度图利用SHELXL-97直接法解得单晶数据:
本发明所述四苯乙烯锰配合物[Mn(TTPE)(H2O)2](ClO4)2·0.5TTPE·5.25H2O (1)
(TTPE = 1,1,2,2-四[4-(1H-1,2,4-三氮唑-1-基)苯基]乙烯)单晶的制备方法,其特征在采用“一步法”,在CHCl3、CH3OH和H2O中,将Mn(ClO4)2·6H2O、四苯乙烯三唑配体常温搅拌半小时后过滤,滤液缓慢挥发,两周后得到适合X-射线单晶衍射的黄色块状晶体。其中CHCl3、CH3OH和H2O的体积比为1:8:1,Mn(ClO4)2·6H2O、四苯乙烯三唑配体的摩尔比为4:1;
本发明更加详细的制备方法如下:
一种四苯乙烯锰配合物[Mn(TTPE)(H2O)2](ClO4)2·0.5TTPE·5.25H2O (1)
(TTPE = 1,1,2,2-四[4-(1H-1,2,4-三氮唑-1-基)苯基]乙烯)单晶的制备方法其特征在于,在混合溶剂中,采用“一步法”,将Mn(ClO4)2·6H2O和四苯乙烯三唑配体常温搅拌以制备该配化合物;
本发明所述的溶剂为混合溶剂,CHCl3、CH3OH和H2O。
其中Mn(ClO4)2·6H2O、四苯乙烯三唑配体的摩尔比为4:1;
本发明进一步公开了配合物1在制备荧光材料方面的应用。所述的荧光材料指的是该化合物作为Cd2+离子荧光探针的应用。
本发明公开的四苯乙烯锰配合物[Mn(TTPE)(H2O)2](ClO4)2·0.5TTPE·5.25H2O (1)
(TTPE = 1,1,2,2-四[4-(1H-1,2,4-三氮唑-1-基)苯基]乙烯)单晶所具有的优点和特点在于:
(1)反应操作简便易行。
(2)反应收率高,所得产品的纯度高。
(3)本发明所制备[Mn(TTPE)(H2O)2](ClO4)2·0.5TTPE·5.25H2O (1)
(TTPE = 1,1,2,2-四[4-(1H-1,2,4-三氮唑-1-基)苯基]乙烯)生产成本低,利润空间大,更适合大规模的工业化生产。
附图说明
图1:配合物1的晶体结构基元图;
图2:配合物1的二维(4,4)层状结构图;
图3:不同离子对配合物1荧光强度的影响。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的说明,实施例仅为解释性的,决不意味着它以任何方式限制本发明的范围。所有的原料例如:四苯乙烯等都是从国内外的化学试剂公司进行购买,没有经过继续提纯而是直接使用的。产物的熔点是在型号为X4 Micro的熔点仪上进行测量的。
实施例1
Mn(ClO4)2·6H2O、四苯乙烯三唑的摩尔比为4:1;
将Mn(ClO4)2·6H2O (0.0362 g,
0.1 mmol)和TTPE (0.0150 g, 0.025
mmol)在CHCl3/CH3OH/H2O
(15 mL, V:V:V = 3:10:2)的混合溶剂中搅拌30分钟后过滤得到棕黄色的滤液。室温下滤液缓慢挥发两周,得到适合X-射线单晶衍射分析的黄色块状晶体。产率:55% (基于TTPE计算)。元素分析(C51H50.5Cl2MnN18O15.25):C,47.65;H,3.96;N,19.61。实测值:C,47.39;H,3.82;N,19.44。
实施例2
晶体结构测定采用APEX II CCD单晶衍射仪,使用经过石墨单色化的Mokα射线(λ= 0.71073 Å)为入射辐射,以ω-2θ扫描方式收集衍射点,经过最小二乘法修正得到晶胞参数,从差值傅立叶电子密度图利用软件解出晶体结构,并经洛仑兹和极化效应修正。所有的H原子由差值傅立叶合成并经理想位置计算确定。详细的晶体测定数据见表1。结构基元见图1,二维(4,4)拓扑层状结构见图2。
表1 配合物1的晶体学数据
实施例3
其中Mn(ClO4)2·6H2O和四苯乙烯三唑的摩尔比为4:1;
我们还尝试过其他比例,比如Mn(ClO4)2·6H2O和四苯乙烯三唑的摩尔比为1:1,则无论搅拌时间的长短,都得不到晶态化合物。因此Mn(ClO4)2·6H2O和四苯乙烯三唑的摩尔比为4:1是最佳反应配比。
实施例4
Cd2+ 离子荧光探针
如图3所示,当在配合物1的DMSO溶液中加入1-3倍当量的Cd2+离子,520 nm出现的最大发射峰强是不加Cd2+离子的八倍。加入1-3倍当量的Zn2+、Ni2+、Co2+、Ca2+和Mg2+离子加入到该体系中,其发射光强相对于1来说有不同程度减弱。以上实验结果表明,1的发光强度表现出对Cd2+离子的高度选择性,因此可作为Cd2+离子荧光探针。据我们所知,这是是第一例基于三唑衍射物的Cd2+离子荧光探针。
在详细说明的较佳实施例之后,熟悉该项技术人士可清楚地了解,在不脱离上述申请专利范围与精神下可进行各种变化与修改,凡依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均属于本发明技术方案的范围。且本发明亦不受说明书中所举实例实施方式的限制。
Claims (4)
1.四苯乙烯锰配合物[Mn(TTPE)(H2O)2](ClO4)2·0.5TTPE·5.25H2O (1)的结构基元如下:
TTPE = 1,1,2,2-四[4-(1H-1,2,4-三氮唑-1-基)苯基]乙烯。
2.权利要求1所述四苯乙烯锰配合物1单晶,其特征在于该单晶结构采用APEX II CCD单晶衍射仪,使用经过石墨单色化的Mokα射线(λ= 0.71073 Å)为入射辐射,以ω-2θ 扫描方式收集衍射点,经过最小二乘法修正得到晶胞参数,从差值傅立叶电子密度图利用软件解出单晶数据:
。
3.权利要求1所述四苯乙烯锰配合物的制备方法,其特征在于:在混合溶剂中采用“一步法”,即Mn(ClO4)2·6H2O和1,1,2,2-四[4-(1H-1,2,4-三氮唑-1-基)苯基]乙烯常温搅拌来制备该配合物;
1,1,2,2-四[4-(1H-1,2,4-三氮唑-1-基)苯基]乙烯
其中溶剂为混合溶剂,CHCl3、CH3OH和H2O;
其中Mn(ClO4)2·6H2O、四苯乙烯三唑配体的摩尔比为4:1。
4.权利要求1所述四苯乙烯锰配合物在作为Cd2+离子荧光探针方面的应用。
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