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基本信息

項(xiàng)目名稱：
基于氨基酸衍生物為配體配位聚合物的合成與性能研究
小類：
能源化工
簡介：
合成配位聚合物的關(guān)鍵是金屬離子和有機(jī)配體的選擇，而Zn(Ⅱ)和氨基酸衍生物對甲苯磺酰谷氨酸(H2tsgluO)具有優(yōu)良的配位性能。我們在其它條件相同，濃度不同的條件下由水熱法合成出兩個(gè)組成、結(jié)構(gòu)都不同的配合物，用元素分析、紅外光譜及熱重分析對配合物進(jìn)行了表征，用X-射線單晶衍射測定了晶體結(jié)構(gòu)。室溫液態(tài)熒光測試顯示，配合物1和2具有熒光性質(zhì)。
詳細(xì)介紹：
本論文介紹了兩個(gè)配合物的合成及性能研究。配位聚合物因其具有多種誘人的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，一直是配位化學(xué)、超分子化學(xué)、生物無機(jī)化學(xué)及材料科學(xué)等領(lǐng)域的熱點(diǎn)研究課題之一，在光、電、磁、催化、離子交換、吸附、生物活性及信息存儲(chǔ)等方面具有著潛在的應(yīng)用價(jià)值。合成配位聚合物的關(guān)鍵是金屬離子和有機(jī)配體的選擇，而Zn(Ⅱ)和氨基酸衍生物對甲苯磺酰谷氨酸(H2tsgluO)具有優(yōu)良的配位性能。因此，我們選用Zn(CH3COO)2?2H2O，H2tsgluO 和1，10′-phen，在其它條件相同，濃度不同的條件下由水熱法合成出兩個(gè)組成、結(jié)構(gòu)都不同的配合物{Zn(C12H8N2)(C12H13NO6S)}n(1)和{[Zn2(C12H8N2)2 (H2O)2](C12H13NO6S)2}(2)。用元素分析、紅外光譜及熱重分析對配合物進(jìn)行了表征，用X-射線單晶衍射測定了晶體結(jié)構(gòu)。配合物1中Zn（Ⅱ）與來自3個(gè)tsgluO2-基團(tuán)的3個(gè)O原子和1個(gè)phen分子的2個(gè)N原子配位，形成變形的三角雙錐結(jié)構(gòu)，并通過tsgluO2-的α-、γ-羧基氧連接形成了沿a軸一維梯狀鏈結(jié)構(gòu)，而配合物2為雙核配合物，Zn（Ⅱ）與來自2個(gè)tsgluO2-基團(tuán)的3個(gè)O原子，一個(gè)phen分子的2個(gè)N原子和配位H2O分子的1個(gè)O原子配位，形成變形八面體結(jié)構(gòu)，相鄰分子通過氫鍵作用形成沿c軸方向的一維超分子鏈。由此可見，不同反應(yīng)濃度條件導(dǎo)致在兩個(gè)化合物中Zn(II)和tsgluO2-采取了不同的配位模式，從而得到組成、結(jié)構(gòu)完全不同的兩種配合物。室溫液態(tài)熒光測試顯示，配合物1和2分別在280-330nm范圍內(nèi)有弱的發(fā)射，在367 nm 處，380 nm 處均有較強(qiáng)的發(fā)射,具有熒光性質(zhì)。

作品專業(yè)信息

撰寫目的和基本思路

配位聚合物的設(shè)計(jì)合成是化學(xué)中的重要組成部分，在光、電、磁、催化、離子交換、吸附、生物活性及信息存儲(chǔ)等方面具有研究意義和潛在的應(yīng)用價(jià)值。本項(xiàng)目合成了兩個(gè)新的鋅的配合物，用元素分析、紅外光譜及熱重分析對配合物進(jìn)行了表征，用X射線單晶衍射測定了它們的晶體結(jié)構(gòu)，并研究了它們的光致發(fā)光性能。

科學(xué)性、先進(jìn)性及獨(dú)特之處

在濃度不同的條件下合成出兩個(gè)結(jié)構(gòu)不同配合物{Zn(C12H8N2)(C12H13NO6S)}n(1)和{[Zn2(C12H8N2)2(H2O)2](C12H13NO6S)2} (2)。不同反應(yīng)濃度條件導(dǎo)致在兩個(gè)化合物中Zn(II)和配體對甲苯磺酰谷氨基采取了不同配位模式，從而得到完全不同的兩種結(jié)構(gòu)的化合物。室溫液態(tài)熒光測試顯示，配合物1和2具有熒光性質(zhì)。

應(yīng)用價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義

配位聚合物的設(shè)計(jì)合成一直是配位化學(xué)、超分子化學(xué)、生物無機(jī)化學(xué)及材料科學(xué)等領(lǐng)域的熱點(diǎn)研究課題之一, 這不僅因?yàn)樵擃惻浜衔镎宫F(xiàn)了多種誘人的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu), 更重要的是其在光、電、磁、催化、離子交換、吸附、生物活性及信息存儲(chǔ)等方面的潛在應(yīng)用前景。本項(xiàng)目合成了兩個(gè)新的鋅的配合物，發(fā)現(xiàn)其具有熒光性質(zhì)，并簡單討論了反應(yīng)條件對產(chǎn)物結(jié)構(gòu)的影響。

學(xué)術(shù)論文摘要

采用水熱法由Zn(CH3COO)2?2H2O，H2tsgluO 及1，10′-phen在其它條件相同，濃度不同的條件下合成出兩個(gè)結(jié)構(gòu)不同配合物{Zn(C12H8N2)(C12H13NO6S)}n(1)和{[Zn2(C12H8N2)2(H2O)2](C12H13NO6S)2} (2)。用元素分析、紅外光譜及熱重分析對配合物進(jìn)行了表征。X-射線單晶衍射表明：配合物1中Zn（Ⅱ）與來自3個(gè)tsgluO2-基團(tuán)的3個(gè)O原子和1個(gè)phen分子的2個(gè)N原子配位，形成變形的三角雙錐結(jié)構(gòu)，通過tsgluO2-的α-、γ-羧基氧連接形成了沿a軸一維梯狀鏈結(jié)構(gòu)，而配合物2為雙核配合物，Zn（Ⅱ）與來自2個(gè)tsgluO2-基團(tuán)的3個(gè)O原子，一個(gè)phen分子的2個(gè)N原子和配位H2O分子的一個(gè)O原子配位，形成變形八面體結(jié)構(gòu)，相鄰分子通過tsgluO2-磺?；系腛原子與N原子之間的氫鍵作用形成沿c軸方向的一維超分子鏈。室溫液態(tài)熒光測試顯示，配合物1和2分別在280-330nm范圍內(nèi)有弱的發(fā)射，在367 nm 處，380 nm 處均有較強(qiáng)的發(fā)射。

獲獎(jiǎng)情況

作品在2011年河北師范大學(xué)科技創(chuàng)新上火二等獎(jiǎng)。

鑒定結(jié)果

情況屬實(shí)

參考文獻(xiàn)

1、HE Rong SONG Hui-Hua＊ WEI Zhen，“Synthesis and Properties of Complex [Mn(4,4′-bipy)2(H2O)4](HtsgluO)2 ?2H2O”，無機(jī)化學(xué)學(xué)報(bào), 2010, 26:1715-1718 2、Rong He, Hui-HuaSong, Zhen Wei, Jian-JunZhang, Yuan-Zhe Gao，“Coordination polymers with the chiral ligand N-p-tolylsulfonyl-L-glutamic acid: Influence ofmetalionsanddifferentbipyridine ligands on structural chirality”，Journal of Solid State Chemistry，2010, 183 ：2021–2026 3、Rong He, Huihua Song, Zhen Wei，“Manganese(II) and zinc(II) compounds via amino acid derivatives: Effects of temperature and solvents”，Inorganica Chimica Acta ，2010, 363：2631–2636

同類課題研究水平概述

配位聚合物的設(shè)計(jì)合成一直是配位化學(xué)、超分子化學(xué)、生物無機(jī)化學(xué)及材料科學(xué)等領(lǐng)域的熱點(diǎn)研究課題之一, 這不僅因?yàn)樵擃惻浜衔镎宫F(xiàn)了多種誘人的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu), 更重要的是其在光、電、磁、催化、離子交換、吸附、生物活性及信息存儲(chǔ)等方面的潛在應(yīng)用前景[1～4]。選擇合適的金屬離子與有機(jī)配體，能夠合成出性能優(yōu)良的配位聚合物材料。金屬離子Zn(Ⅱ)有多種配位數(shù)，并且能夠與相同的或不同的多個(gè)配體同時(shí)配位，其配合物的結(jié)構(gòu)常常比較特殊，表現(xiàn)出不同尋常的性質(zhì)[5]，在生物功能和熒光材料等方面有著潛在的應(yīng)用價(jià)值 [6-8]。有機(jī)配體氨基酸形成的手性衍生物對甲苯磺酰谷氨酸，含有2個(gè)羧基、1個(gè)氨基和1個(gè)磺酰基，配位模式靈活多變，通過反應(yīng)可形成結(jié)構(gòu)多樣的配合物，關(guān)于對甲苯磺酰谷氨酸的晶體結(jié)構(gòu)有少量報(bào)道，系統(tǒng)考查反應(yīng)條件對配合物結(jié)構(gòu)影響更少[9-12]。
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