CN108690055A - 一种钡的配合物及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种钡的配合物及其制备方法，涉及配合物荧光材料领域。钡的配合物的化学式为：HBa3(pda)3(H2O)3Cl，其中pda2‑为吡咯‑2,6‑二羧酸酸根。所述配合物的制备方法：第一步，在2‑吡咯甲醛肟乙醇溶液加入固态吡咯‑2,6‑二羧酸、氯化钡，加热得到白色沉淀，第二步，加水，白色沉淀转化为目标配合物。本发明配合物具有良好的荧光性能，热稳定性好，制备方法简单。
Description
技术领域
本发明涉及金属配合物荧光材料领域，具体涉及一种钡的配合物及其制备方法。
背景技术
高发光性能的荧光配合物在通讯、卫星、雷达、光学计算机和生物分子探针等领域具有巨大的应用前景，因此，这类功能性配合物的分子设计、合成及性质研究具有重要意义。其中碱土金属-有机配位聚合物由于其具有良好的荧光性能得到了广泛的关注。
钡的配合物材料已经被报道，钡离子是一种碱土金属，有非常大的离子半径，可以与配体形成高配合数的配体，钡与配合物复杂的结合，并由不同的结构呈现出不同的性质，展现出优良的潜在性能。吡咯-2,5-二羧酸酸根是一种配体，可以与金属桥连。目前，利用钡、吡咯-2,5-二羧酸制备钡的配合物尚未见报道。
发明内容
要解决的技术问题：本发明的目的是提供一种具有良好的荧光性能，热稳定性好，制备方法简单的钡的配合物及其制备方法。
技术方案：一种钡的配合物，钡的配合物的化学式为：HBa3(pda)3(H2O)3Cl，其中pda2-为吡咯-2,6-二羧酸酸根。
进一步的，所述钡的配合物的结构为氯桥连的三维结构，属于R-3空间群，三方晶系，为不对称单元，其晶胞参数为:a=14.484(4)Å,b=14.484(4) Å,c=21.970(2) Å,α=90︒，β=90︒，γ=120︒。在不对称单元中，有三个BaII离子，三个pda2-阴离子，三个配位水分子，一个Cl-离子；每一个BaII离子连接着四个pda2-配体中的六个氧(O1, O1B, O2C, O3, O3A, O4A)原子和一个N（N1）原子，一个水分子（O5）和C11原子，所述BaII离子的构型是一个扭曲的单帽四方反棱柱体；Ba-O的键长从2.623(4)到2.745(4) Å，Ba-N的键长是2.687(5) Å； Cl-与三个钡离子组成三角锥结构，每一个Ba-Cl距离是2.9860(13) Å，Ba-Cl-Ba的键角是114.87(7)o；BaII离子通过O1和O3原子连接到相邻的三个BaII离子上，Ba与Ba的距离在4.439到5.095 Å之间；在晶体结构中，pda2-配体显示µ 4-η 1:η 2:η 1:η 1:η 1配位模式，并且连接4个BaII离子形成一个三维网状结构。
上述的一种钡的配合物的制备方法，包括以下步骤：
S1.将2-吡咯甲醛肟乙醇溶液中加入固体吡咯-2,6-二羧酸、氯化钡，加热，得到白色沉淀；
S2.将白色沉淀中加入水，白色沉淀即转化为目标配合物，过滤，洗涤，获得产品[HBa3(pda)3(H2O)3Cl]n。
进一步的，所述步骤S1中2-吡咯甲醛肟乙醇溶液的浓度为0.08-0.12 mol/L，每升2-吡咯甲醛肟乙醇溶液中加入吡咯-2,6-二羧酸和氯化钡的量分别为0.025-0.035 mol和0.045-0.055 mol，且加热温度控制 在80-100℃范围内。
进一步的，所述步骤S2中的加水量与步骤S1中2-吡咯甲醛肟乙醇溶液的体积比为0.35-0.45：1。
进一步的，所述步骤S1中2-吡咯甲醛肟乙醇溶液的浓度为0.10 mol/L，每升2-吡咯甲醛肟乙醇溶液中加入吡咯-2,6-二羧酸和氯化钡的量分别为0.03 mol和0.05 mol，且加热温度控制在90℃。
进一步的，所述步骤S2中的加水量与步骤S1中2-吡咯甲醛肟乙醇溶液的体积比为0.4：1。
上述的一种钡的配合物在荧光材料领域的应用。
有益效果：本发明的钡的配合物具有以下优点：
本发明制备的配合物具有良好的荧光性能，与配体的荧光最大发射波长接近，可以作为荧光材料在材料领域得到应用。其热分析数据显示，该配合物加热后可失去结晶水和侨联的Cl-离子，但骨架直到550℃左右仍保持稳定，说明其具有良好的热稳定性，为其作为荧光材料的进一步开发应用提供了保证。
附图说明
图1为实施例1制备的Ba-吡咯2,5二羧酸配合物的配位结构示意图；
图2为实施例1制备的Ba-吡咯2,5二羧酸配合物的粉末X-射线衍射图；
图3为实施例1制备的Ba-吡咯2,5二羧酸配合物的固态荧光光谱图。
具体实施方式
实施例1
S1. 在100 ml浓度为0.1 mol/L的2-吡咯甲醛肟乙醇溶液，加入固体吡咯-2,5-二羧酸0.003 mol、氯化钡0.005 mol，加热，在80℃条件下搅拌，得到白色沉淀；
S2. 继续加水40 mL，白色沉淀转化为目标配合物，过滤，洗涤，获得产品HBa3(pda)3(H2O)3Cl，所得产品配位结构意图如图1所示，X-射线粉末衍射图参见图2，该配位聚合物具有良好的发光性能，荧光光谱图如图3所示，其在激发波长为275 nm的光源激发下，其发射光谱最大值为500 nm。
实施例2
S1. 在100 ml浓度为0.08 mol/L的2-吡咯甲醛肟乙醇溶液加入固体吡咯-2,5-二羧酸0.0025 mol、氯化钡0.0045 mol，加热，在温度90℃条件下搅拌，得到白色沉淀；
S2. 继续加水35mL，白色沉淀转化为目标配合物，过滤，洗涤，获得产品HBa3(pda)3(H2O)3Cl。
实施例3
S1. 在100 ml浓度为0.12 mol/L的2-吡咯甲醛肟乙醇溶液加入固体吡咯-2,5-二羧酸0.0035 mol、氯化钡0.0055 mol，加热至温度100℃，搅拌，得到白色沉淀，
S2. 继续加水45mL，白色沉淀转化为目标配合物，过滤，洗涤，获得产品HBa3(pda)3(H2O)3Cl。
上述实施例制得的钡的配合物的化学式为：HBa3(pda)3(H2O)3Cl，其中pda2-为吡咯-2,5-二羧酸酸根；结构为氯桥连的三维结构，属于R-3空间群，三方晶系；其晶胞参数为:a=14.484(4)Å,b=14.484(4) Å,c=21.970(2) Å,α=90︒，β=90︒，γ=120︒。在不对称单元中，有三个BaII离子，三个pda2-阴离子，三个配位水分子，一个Cl-离子；每一个BaII离子连接着四个pda2-配体中的六个氧(O1 ，O1B，O2C，O3，O3A，O4A)原子和一个N（N1）原子，一个水分子（O5）和C11原子，所述BaII离子的构型是一个扭曲的单帽四方反棱柱体；Ba-O的键长从2.623(4)到2.745(4) Å，Ba-N的键长是2.687(5) Å；Cl-与三个钡离子组成三角锥结构，每一个Ba-Cl距离是2.9860(13) Å，Ba-Cl-Ba的键角是114.87(7)o；BaII离子通过O1和O3原子连接到相邻的三个BaII离子上，Ba与Ba的距离在4.439到5.095 Å之间；在晶体结构中，pda2-配体显示µ 4-η 1:η 2:η 1:η 1:η 1配位模式，并且连接4个BaII离子形成一个三维网状结构。
Claims (8)
1.一种钡的配合物，其特征在于：钡的配合物的化学式为：HBa3(pda)3(H2O)3Cl，其中pda2-为吡咯-2,6-二羧酸酸根。
2.根据权利要求1所述的一种钡的配合物，其特征在于：所述钡的配合物的结构为氯桥连的三维结构，属于R-3空间群，三方晶系，为不对称单元，在不对称单元中，有三个BaII离子，三个pda2-阴离子，三个配位水分子，一个Cl-离子；每一个BaII离子连接着四个pda2-配体中的六个氧原子和一个N原子，一个水分子和C1-离子，所述BaII离子的构型是一个扭曲的单帽四方反棱柱体；在晶体结构中，pda2-配体连接4个BaII离子形成一个三维网状结构。
3.如权利要求1所述的一种钡的配合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1.将2-吡咯甲醛肟乙醇溶液中加入固体吡咯-2,6-二羧酸、氯化钡，加热，得到白色沉淀；
S2.将白色沉淀中加入水，白色沉淀即转化为目标配合物，过滤，洗涤，获得产品[HBa3(pda)3(H2O)3Cl]n。
4.根据权利要求3所述的一种钡的配合物的制备方法，其特征在于：所述步骤S1中2-吡咯甲醛肟乙醇溶液的浓度为0.08-0.12 mol/L，每升2-吡咯甲醛肟乙醇溶液中加入吡咯-2,6-二羧酸和氯化钡的量分别为0.025-0.035 mol和0.045-0.055 mol，且加热温度控制 在80-100℃范围内。
5.根据权利要求3所述的一种钡的配合物的制备方法，其特征在于：所述步骤S2中的加水量与步骤S1中2-吡咯甲醛肟乙醇溶液的体积比为0.35-0.45：1。
6.根据权利要求4所述的一种钡的配合物的制备方法，其特征在于：所述步骤S1中2-吡咯甲醛肟乙醇溶液的浓度为0.10 mol/L，每升2-吡咯甲醛肟乙醇溶液中加入吡咯-2,6-二羧酸和氯化钡的量分别为0.03 mol和0.05 mol，且加热温度控制 在90℃。
7.根据权利要求5所述的一种钡的配合物的制备方法，其特征在于：所述步骤S2中的加水量与步骤S1中2-吡咯甲醛肟乙醇溶液的体积比为0.4：1。
8.如权利1-7任一项所述的一种钡的配合物在荧光材料领域的应用。
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
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Application publication date: 20181023 |